- •Предисловие
- •Введение
- •1. Механика
- •1.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Механика»
- •1. Закон сохранения массы
- •2. Закон сохранения импульса
- •3. Закон сохранения энергии
- •1.2. Задачи качественного характера
- •В прыжке
- •2. Молекулярная физика и Термодинамика
- •2.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Молекулярная физика и термодинамика»
- •2.2. Задачи качественного характера
- •3. Свойства жидкостей, газов и твердых тел
- •3.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Свойства жидкостей, газов и твердых тел»
- •Поверхностное натяжение
- •Тепловое расширение твердых тел
- •3.2. Задачи качественного характера
- •4. Электростатика
- •4.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Электростатика»
- •Закон сохранения электрических зарядов
- •Принцип суперпозиции полей
- •Воздействие на человека электростатических полей
- •4.2. Задачи качественного характера
- •Пример из истории
- •Пример современных технологий Емкостные сенсорные экраны
- •5. Постоянный и переменный электрический ток
- •5.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Постоянный и переменный электрический ток»
- •Электрический ток в металлах
- •Электрический ток в жидкостях
- •Переменный электрический ток
- •Воздействие на человека электрического постоянного и переменного тока
- •Род и частота тока
- •Сопротивление цепи человека электрическому току
- •Продолжительность действия тока
- •Напряжения прикосновения и токи, протекающие через тело человека при нормальном (неаварийном) режиме электроустановки
- •Воздействие постоянного тока на организм человека
- •Воздействие переменного тока на организм человека
- •5.2. Задачи качественного характера
- •Пример современных технологий Катодная защита нефтепровода от коррозии.
- •6. Магнитостатика
- •6.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Магнитостатика»
- •Вещества в магнитном поле
- •6.2. Задачи качественного характера
- •7. Колебания и волны
- •7.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Колебания и волны. Звук»
- •Механические волны
- •Ультразвук
- •Инфразвук
- •Вредное воздействие шума на человека
- •7.2.Задачи качественного характера
- •8. Электромагнитные колебания и волны
- •8.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Электромагнитные колебания и волны»
- •Радиоволны
- •Световые волны
- •Вредное воздействие ионизирующих излучений на человека
- •8.2.Задачи качественного характера
- •9. Оптика
- •9.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Оптика»
- •Фотометрические величины
- •Длины волн частотных диапазонов
- •9.2. Геометрическая и волновая оптика
- •Погрешности оптических систем
- •Практикум
- •Варианты к заданию 1 («Акробат»)
- •Варианты к заданию 2 («Потеря равновесия при ремонте крыши»)
- •Варианты к заданию 3
- •Варианты к заданию 4
- •Варианты к заданию 5
- •Справочный материал Коэффициенты трения скольжения для различных материалов
- •Плотности веществ
- •Коэффициент линейного теплового расширения для некоторых распространенных материалов
- •Диэлектрические проницаемости веществ
- •Удельное сопротивление при 20 0с и температурный коэффициент сопротивлении металлов и сплавов
- •Электрохимические эквиваленты
- •Скорость распространения звука в различных средах, м/с
- •Показатель преломления различных веществ относительно воздуха
- •Коэффициент отражения от образцов разной цветности
- •Библиографический список
- •Н.А. Леонова, т.Т. Каверзнева, а.И.Ульянов техносферная безопасность в примерах и задачах по физике Учебное пособие
- •195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29.
Световые волны
Инфракрасное излучение
Длина волны (310-5-7.8 10-7) м, Частота волны (3.9 1013–3.8 1014) Гц.
Видимый свет
Длина волны (7.810-7-3.9 10-7) м, Частота волны (3.8 1014–7.7 1014) Гц.
Свет, испускаемый обычными источниками (солнечный свет, лампы накаливания), неполяризован. Свет таких источников состоит в каждый момент времени из вкладов огромного числа независимо излучающих атомов с различной ориентацией светового вектора в излучаемых этими атомами волнах. Поэтому в результирующей волне вектор беспорядочно изменяет свою ориентацию во времени, так что в среднем все направления колебаний оказываются равноправными. Неполяризованный свет называется естественным. Если колебания происходят только в одном направлении, то такая волна называется плоско поляризованной. Если колебания амплитуды происходят в одних направлениях больше, чем в других, волна называется частично поляризованной.
Ультрафиолетовое излучение
Длина волны (4 10-7--10-9) м, Частота волны (7.5 1014 - 3 1017) Гц.
Возможные источники излучения: лампы, лазеры.
Рентгеновское излучение
Длина волны (10-8-6 10-14) м, Частота волны (3 1016 - 5 10 21) Гц.
Возможные источники излучения: трубки Рентгена.
Гамма – излучение
Длина волны (<10-11) м, Частота волны (>3 1018) Гц.
Возможные источники излучения: радиоактивный распад, ядерные процессы, космические процессы.
Вредное воздействие электромагнитных полей на человека
Постоянные и переменные электрические и магнитные поля имеют широкий спектр воздействия на организм человека и свою специфику воздействия в частотных диапазонах. При относительно высоких уровнях облучающего ЭМП современная теория признает тепловой механизм воздействия. При относительно низком уровне ЭМП принято говорить о нетепловом или информационном характере воздействия на организм.
Биологический эффект ЭМП в условиях длительного многолетнего воздействия накапливается, в результате, возможно развитие отдаленных последствий, включая дегенеративные процессы центральной нервной системы, рак крови (лейкозы), опухоли мозга, гормональные заболевания.
Электромагнитная волна, встречая на своем пути препятствие (тело), частично поглощается телом, частично отражается и частично проходит через него. Воздействие ЭМП на человека обусловлено поглощением части падающей энергии организмом. Биологический эффект поглощения тканями зависит (помимо свойств самих тканей, органов и их «жизненноважности» в функционировании организма) от физических параметров ЭМП: интенсивности самого излучения, длины волны (частоты), режима излучения (непрерывный, прерывистый, импульсно-модулированный), времени облучения, характера облучения (постоянное, прерывистое, импульсное), площади облучения. Доля поглощения падающей энергии потока тканями организма зависит от их отражательной способности на границе раздела сред, которая определяется особенностями самой ткани и содержанием в них воды. Колебания содержащихся в биологических тканях дипольных молекул воды и ионов приводят к преобразованию электромагнитной энергии внешнего поля в тепловую энергию со способностью к кумуляции. Температура тела повышается или происходит нагрев тканей, органов, обладающих плохой терморегуляцией (глаза, гонады). Поражение глаз в виде помутнения хрусталика – характерное специфическое воздействие ЭМП, происходящее вследствие теплового эффекта; страдает не только хрусталик глаза, но и сетчатка.
Наиболее чувствительна к действию электромагнитных полей центральная нервная система (субъективные ощущения при этом – повышенная утомляемость, головные боли), сердечно-сосудистая, эндокринная и половая система. На уровне нервной клетки, структурных образований по передаче нервных импульсов (синапсе), на уровне изолированных нервных структур возникают отклонения при воздействии ЭМП малой интенсивности. Изменяется высшая нервная деятельность, память у людей, имеющих контакт с ЭМП. Определенные структуры головного мозга имеют повышенную чувствительность к ЭМП.
На фоне снижения иммунной функции увеличиваются инфекционные заболевания органов дыхания, слуха, усиливаются функциональные расстройства ЦНС и эндокринной системы; обостряются общие хронические заболевания. В производственных условиях длительное воздействие интенсивных ЭМП приводит к повышенной заболеваемости с временной потерей трудоспособности. Особенно чувствительны к ЭМИ дети; особенно опасными ЭМП могут быть для беременных (наиболее уязвимыми периодами являются обычно ранние стадии развития эмбриона), аллергиков, людей с ослабленным иммунитетом.
Установлено, что клинические проявления воздействия радиоволн наиболее часто характеризуются видами патологий, относящимися к профессиональным заболеваниям: вегетативно-сенсорная дистония; астенический, астеновегетативный и гипоталамический синдромы; катаракта.
