Мобильный телефон с точки зрения физики

Разделы: Физика

Эпиграф: «Без сомнения, всё наше знание начинается с опыта».
Кант

Тип урока: практического применения знаний и навыков.

Вид урока: урок-исследование.

• экспериментально исследовать влияние электромагнитного излучения сотовых телефонов на здоровье человека;
• раскрыть сущность вредного воздействия излучения сотовых телефонов на здоровье человека.

2. Развивающие: развивать у учащихся умения формулировать проблемы, предлагать пути их решения, развивать у учащихся умения сравнивать, анализировать и выделять главное, развивать исследовательские качества.

3. Воспитательные: убедить учащихся в жизненной важности бережного отношения к своему здоровью и правильного, безопасного использования сотовых телефонов.

1. Организационный момент.
   1. Видеоклип. Использование сотовых телефонов (3 минуты).
   2. Объявление темы урока, порядка работы на уроке (1 минута).
2. Активизация учащихся. «+» и «–» сотового телефона (3 минуты).
3. Механизм действия ЭМИ. Презентация учащихся (7 минут).
4. Теоретическое исследование (7 минут).
5. Практическое исследование (10 минт).
6. Составление рекомендаций (5 минут).
7. Подведение итогов. Рефлексия (4 минуты).

I. Организационный момент.

Внимание на экран, (видеоклип). Необычное, интригующее начало урока пробуждает интерес к теме урока.

1. Видеоклип. (Использование сотовых телефонов с использованием фотографий учащихся данного класса.)

— Как вы думаете, о чем мы сегодня будем говорить?

Все правильно, эти вопросы мы постараемся рассмотреть на уроке. Посмотрев видеоклип, учащиеся сами формулируют тему урока.

Тема нашего урока: Влияние электромагнитного излучения сотовых телефонов на здоровье человека.

2. Объявление темы урока, порядка работы на уроке.

II. Активизация учащихся.

— Поднимите, пожалуйста, руку те, у кого есть сотовые телефоны? (Практически у всех.)

— А теперь подумайте и скажите, сколько времени вы можете обойтись без сотового телефона?

Как видите, почти все присутствующие пользуются сотовым телефоном, без сотового телефона обойтись сегодня достаточно сложно. Давайте попытаемся назвать достоинства и недостатки мобильного телефона, то есть его «+» и «–» запишем в два столбика.

Вы видите плюсов на много больше и это понятно. Минусов внешне меньше.

Мы сегодня на занятии попытаемся выяснить, насколько существенны эти минусы.

К нашему уроку Алина и Ира подготовили информацию (презентацию) о механизме действия электромагнитного излучения на человека.

III. Механизм действия электромагнитного излучения на человека.

(Презентацию подготовили учащиеся.)

Слайд 1. Механизм действия электромагнитного излучения сотового телефона на человека.

Слайд 2. В процессе жизнедеятельности человек постоянно находился в зоне действия электромагнитного поля (ЭМП) Земли. Такое поле, называемое фоном, считается нормальным и не наносит здоровью людей никакого вреда.
В настоящее время большинство населения живет в очень сложном, техногенном ЭМП, интенсивность которого, в тысячи раз превосходит уровень естественного магнитного поля. Техногенные ЭМП неблагоприятно влияют на человека.
Многочисленные исследования доказали восприимчивость человеческого организма даже к самым слабым магнитным полям, не говоря уже о более мощных излучениях, исходящих от мобильных телефонов. Техногенные излучения, воздействуют на организм человека на межклеточном уровне, вызывая в организме различные нарушения, и заболевания.

Слайд 3. Все источники ЭМП можно разделить на естественные и техногенные.
К первым относятся электрическое и магнитное поля Земли, атмосферные разряды, радиоизлучение Солнца и галактик.
К техногенным источникам ЭМП относятся: воздушные линии электропередач, трансформаторные подстанции, электростанции, радиостанции,
Слайд 4 телепередатчики, компьютерные мониторы, телевизоры, сотовые телефоны, микроволновые печи, медицинское оборудование.

Слайд 5. Мобильные радиотелефонные аппараты представляют собой приемопередатчики, в диапазоне 400 – 1800 МГц. В момент активного использования сотового телефона тело человека поглощает до 98% излучаемой энергии.

Слайд 6. Учеными установлено, что излучение сотовых телефонов оказывает следующие воздействия: Мелатониновое, туннелирующее, резонансное, термическое.

Слайд 7. Мелатониновое воздействие. Электромагнитное поле обладает способностью подавлять выработку гормона мелатонина, ответственного за ход «биологических часов» — чередование сна и бодрствования. Это нарушает сон, влияет на эндокринную систему организма и ведет к различным заболеваниям.

Слайд 8. Туннелирующее воздействие. Электромагнитное поле обладает туннелирующим эффектом на клетки головного мозга: В стенках клетки образуются поры, благодаря чему открывается доступ в мозг токсинам, нарушаются функции клетки.

Слайд 9. Резонансное воздействие. Человеческий организм состоит из большого количества клеток. (10 15 ). Клетки различных тканей создают очень слабые электрические сигналы, с помощью которых осуществляется межклеточное взаимодействие (так называемый «электронный шепот») Сверхслабые ЭМП согласуют работу всех клеток. Внешнее ЭМИ сотового телефона нарушает согласованную работу клеток.

Слайд 10. Термическое воздействие. Вследствие поглощения энергии электромагнитного поля повышается температура тела. Термическое воздействие телефона на на хрусталик глаза может привести к развитию катаракты (помутнению хрусталика). Излучение сотового телефона, в течение 30 мин приводит к нагреву тела примерно на 1°С . Повышение же температуры даже на десятые доли градуса может сильно изменить состояние человека.

Слайд 11. Несмотря на многолетние исследования, сегодня ученым еще далеко не все известно о влиянии ЭМП на здоровье человека. поэтому лучше ограничивать действие излучения сотового телефона.
Дети, беременные женщины, люди с заболеваниями центральной нервной системы, с ослабленным иммунитетом должны оберегать себя от воздействия электромагнитного излучения.

Наша задача провести теоретическое и практическое исследование по теме нашего урока.

VI. Теоретическое исследование.

Проведем исследования публикаций по вопросу влияния ЭМИ сотовых телефонов на здоровье человека и проанализируем их.

Работать будем по группам. На столе есть статьи по этому вопросу, ваша задача выделить главное, найти на ваш взгляд важные моменты. Факты и коротко их рассказать присутствующим. (Приложение 1)

Работать можно по парам, индивидуально, по группам. Как вам будет удобно.

В конце исследования, желающие от групп, делятся результатами исследования. На работу дается 5-7минут.

(Для каждого учащегося на столе лежит карта оценивания, которую вы заполняете самостоятельно, ставя + выполнив определенную работу. В конце урока выставите себе оценку за работу на уроке.) (Приложение 2)

2.Выступление представителей от групп.

А теперь давайте на практике убедимся, в правильности нашего вывода.

«Один опыт я ставлю выше, чем тысячу мнений, рождённых только воображением». М. В. Ломоносов

V. Практическое мини-исследование.

Проводим практическое мини-исследование, используя измерительные приборы. На столах имеются упрощенные варианты этапов проведения мини-исследований и инструкции по пользованию приборами. (Приложение 3)

Результаты исследований каждая группа представляет в произвольной форме.

Задания для групп (выбирают по жребию):

1. Выяснить, изменяется ли кровяное давление человека при разговоре по сотовому телефону.
2. Выяснить, как зависит кровяное давление человека от времени разговора по сотовому телефону.
3. Выяснить, как зависит температура в ухе человека от времени разговора по сотовому телефону.
4. Как зависит мощность излучения сотового телефона от расстояния до человека?
5. Выяснить, изменяется ли пульс человека при разговоре по сотовому телефону.
6. Выяснить, изменяется ли температура височной области головы при разговоре по мобильному телефону.

Если вас заинтересовала определенная тема исследования, вы можете перейти в другую группу.

Приборы: тонометр, термометр электронный, термометр бесконтактный, секундомер, измерительная лента, сотовые телефоны.

Оглашение результатов исследования. Вывод.

Первая группа провела исследование и установила:

а) При разговоре по сотовому телефону значительно изменяется артериальное давление человека.

Было измерено артериальное давление (верхнее значение) двух участников до и после разговора по сотовому телефону при одинаковых условиях.

Вторая группа провела исследование и установила:

а) При разговоре по сотовому телефону изменяется температура в ухе человека.

Вторая группа провела исследование и установила:

а) При разговоре по сотовому телефону значительно изменяется артериальное давление человека, изменение зависит от времени разговора.

Было измерено артериальное давление Анастасии до и после разговора по сотовому телефону при разной продолжительности разговора.

Вывод: сотовый телефон имеет массу достоинств и несомненно это одно из замечательных изобретений человечества, но мы должны знать и о негативном влиянии излучения сотового телефона на здоровье человека, и чтобы уменьшить это воздействие, соблюдать рекомендации по безопасному пользованию.

VI. Составление рекомендаций по безопасному пользованию сотовой связью.

Каждой группе нужно подумать и предложить 2-3 рекомендации по безопасному пользованию сотовым телефоном.

Над составлением рекомендаций уже работала исследовательская группа в составе Ковалевича А, Глебовой Инны, Москового Александра.

Ребята подготовили документ, в который мы добавим ваши рекомендации. Используя эти рекомендации можно провести беседы в начальной школе, в других классах на классных часах, на родительских собраниях.

На экране текст рекомендаций. Прочитать некоторые. (Приложение 4)

VII. Рефлексия.

В карте ответов поставьте себе объективную оценку и ответьте на вопросы.

1. Узнали ли вы для себя что-то новое на уроке?
2. Какая информация вас очень удивила?
3. Измените ли вы свои привычки после этого урока?

Цель работы: Расширить представление о пользе и вредном влиянии мобильного телефона на организм человека и формировать навыки безопасного использования мобильного телефона.

Задачи работы:

1. Проследить историю появления сотового телефона.

2. Составить список «Самый, самый…» мобильный телефон.

3. Выяснить положительное и отрицательное влияние мобильных

телефонов на здоровье человека.

4. Провести анкетирование учащихся МОУ Силинская ООШ

«Мобильный телефон в вашей жизни»

5. Дать рекомендации по безопасному использованию мобильных

6. Составить буклет, в котором осветить положительное и

отрицательное воздействие мобильного телефона на здоровье

человека, а также советы по использованию мобильного телефона.

Объектом исследования данной работы является мобильный телефон.

Предметом исследования является вопрос – Мобильный телефон – польза или вред?

Практическая значимость работы заключается в том, что разработанные рекомендации по использованию мобильных телефонов могут быть использованы на уроках физики, биологии, на родительских собраниях, на классных часах, посвящённых данной теме.

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Гораздо больше риска в приобретении знаний, чем в покупке съестного

Мобильный телефон с точки зрения физики

Принцип работы мобильного телефона

В теоретической части мы не будем углубляться в историю создания сотовой связи, о её основателях, хронологию стандартов и т.д. Кому это интересно – материала предостаточно как в печатных изданиях, так и в сети интернет.

Рассмотрим, что же из себя представляет мобильный (сотовый) телефон.

На рисунке очень упрощённо показан принцип работы:

Рис.1 Принцип работы сотового телефона

Сотовый телефон – это приёмо-передатчик, работающий на одной из частот в диапазоне 850МГц, 900МГц, 1800МГц, 1900МГц. Причём приём и передача разнесены по частотам.

Система GSM состоит из 3-х основных компонентов, таких как:

— подсистема базовых станций (BSS – Base Station Subsystem);

— подсистема переключения/коммутации (NSS –NetworkSwitchingSubsystem);

— центр управления и обслуживания (OMC – Operation and Maintenance Centre);

В двух словах работает это так:

Сотовый (мобильный) телефон взаимодействует с сетью базовых станций (БС). Вышки БС обычно устанавливают либо на своих наземных мачтах, либо на крышах домов или других сооружений, или же на арендованных уже существующих вышках всяческих ретрансляторов радио/ТВ и т.п., а также на высотных трубах котелен и других промышленных сооружений.

Телефон после включения и всё остальное время мониторит (прослушивает, сканирует) эфир на наличие GSM-сигнала своей базовой станции. Сигнал своей сети телефон определяет по специальному идентификатору. Если таковой имеется (телефон находится в зоне покрытия сети), то телефон выбирает лучшую по уровню сигнала частоту и на этой частоте посылает БС запрос нарегистрацию в сети.

Процесс регистрации по сути является процессом аутентификации (авторизации). Его суть заключается в том, что каждая SIM-карта, вставленная в телефон, имеет свои уникальные идентификаторы IMSI (International Mobile Subscriber Identity) и Ki (Key for Identification). Эти самые IMSI и Ki заносятся в базу центра аутентификации (AuC) при поступлении изготовленных SIM-карт оператору связи. При регистрации телефона в сети идентификаторы передаются БС, а именно AuC. Дальше AuC (центр идентификации) передаёт телефону некоторое случайное число, которое является ключом для выполнения вычислений по специальному алгоритму. Это вычисление происходит одновременно в мобильном телефоне и AuC, после чего оба результата сравниваются. Если они совпадают, то SIM-карта признаётся подлинной и телефон регистрируется в сети.

Для телефона же идентификатором в сети является его уникальный номер IMEI (International Mobile Equipment Identity). Этот номер обычно состоит из 15 цифр в десятичном представлении. Например 35366300/758647/0. Первые восемь цифр описывают модель телефона и его происхождение. Оставшиеся – серийный номер телефона и контрольное число.

Данный номер хранится в энергонезависимой памяти телефона. В устаревших моделях этот номер можно сменить с помощью специального программного обеспечения (ПО) и соответствующего программатора (иногда и дата-кабеля), а в современных телефонах он дублируется. Один экземпляр номера хранится в области памяти, которую можно программировать, а дубликат – в зоне памяти OTP (One Time Programming), которая программируется производителем один раз и не имеет возможности перепрограммирования.

Так вот, если даже изменить номер в первой области памяти, то телефон, при включении, сравнивает данные обеих областей памяти, и, если обнаруживаются разные номера IMEI – телефон блокируется. Для чего всё это менять, спросите вы? На самом деле законодательство большинства стран запрещает это делать. Телефон по номеру IMEI отслеживается в сети. Соответственно при краже телефона его можно отследить и изъять. А если успеть изменить этот номер на любой другой (рабочий), то шансы найти телефон сводятся к нулю. Этими вопросами занимаются спецслужбы при соответствующей помощи оператора сети и т.д. Поэтому углубляться в эту тему не стану. Нас интересует чисто технический момент смены номера IMEI.

Дело в том, что при определённых обстоятельствах данный номер может повредиться в результате сбоя ПО или неправильного его обновления и тогда телефон абсолютно не пригоден для эксплуатации. Вот тут на помощь и приходят все средства, чтобы восстановить IMEI и работоспособность аппарата. Подробнее этот момент будет рассмотрен в разделе программного ремонта телефона.

Теперь кратенько о передаче голоса от абонента к абоненту в стандарте GSM. На самом деле это технически очень сложный процесс, который абсолютно отличается от привычной передачи голоса по аналоговым сетям как, например, домашний проводной/радио телефон. Чем-то отдалённо похожи цифровые DECT-радиотелефоны, но реализация всё равно другая.

Дело в том, что голос абонента, прежде чем будет передан в эфир, подвергается множеству преобразований. Аналоговый сигнал разбивается на отрезки длительностью 20мс, после чего преобразовывается в цифровой, после чего кодируется путём применения алгоритмов шифрования с т.н. открытым ключом – система EFR (Enhanced Full Rate — усовершенствованная система кодирования речи, разработанная финской компанией Nokia).

Все сигналы кодека обрабатываются очень полезным алгоритмом на основе принципа DTX(Discontinuous Transmission) –прерывистой передачи речи. Его полезность заключается в том, что он управляет передатчиком телефона, включая его только в том момент, когда начинается произношение речи и отключает в паузах между разговором. Всё это достигается с помощью включенного в кодек VAD (Voice Activated Detector) –детектор активности речи.

У принимаемого абонента все преобразования происходят в обратном порядке.

15 минут Науки

Авторский образовательный сайт Артема Полежаки

Основы сотовой связи

Организация сети

Изначально, еще до появления сотовой связи, радиопередача осуществлялась напрямую, от одного устройства к другому. У такой системы были существенные недостатки :

1. Устройства могли быть удалены друг от друга на расстояние нескольких сотен, и даже тысяч километров. Следовательно передатчики должны были обладать огромными мощностями, чтобы сигнал дошел до цели.
2. Сигналы от различных передатчиков часто пересекались на одной частоте и мешали друг другу.
3. На одном радиочастотном канале, без помех мог работать только один передатчик. Соответственно каналов не хватало.

Применение сотовой связи избавляет нас от этих проблем. Наша страна сплошь усыпана огромным количеством базовых станций – приемопередающих устройств, приподнятых над землей. При совершении звонка, мобильный телефон отправляет сигнал не на телефон собеседника, а на соседнюю базовую станцию. Базовая станция превращает радиосигнал в световой, и отправляет его по оптоволоконному кабелю на коммутатор. Коммутатор перенаправляет световой сигнал на базовую станцию расположенную возле собеседника:

Как правило, в досягаемости мобильного телефона находится сразу несколько базовых станций. Соединение происходит с той, которая расположена ближе. Учитывая маленькие расстояния между телефоном и станцией мощности их передатчиков – минимальны. Хочется заметить, что чем плотнее буду устанавливаться станции, тем более слабым радиоизлучения вокруг нас. И если прямо возле вас установили одну из таких станций – волноваться не стоит. Излучения от современных станций мобильной связи очень слабые, и быстро рассеваются, а вот излучения от вашего телефона, возможно, многократно уменьшиться. О вреде мобильных телефон читайте тут.

Несмотря на огромную плотность базовых станций, они практически не пересекаются на одной частоте и не мешают друг другу. Как этого удается достичь показано на рисунке:

Каждая сота – это основная зона покрытия одной из станции мобильной связи. F1-F7 – обозначение радиочастотного канала. Расстояние межу соседними станциями, передающими на одной частоте D, значительно меньше их радиуса действия R. Именно от этих сот произошло название – сотовая связь.

Как работает мобильный телефон?

Мобильный, или сотовый, телефон — это миниатюрная комбинация телефона, радиоприемника и радиопередатчика, ставшая возможной только благодаря достижениям современной физики (рис. 18.11).

Главное преимущество такого телефона состоит в том, что он поддерживает постоянную радиотелефонную связь при перемещении абонента в пределах так называемой «зоны покрытия».

Вся зона покрытия разделена на ячейки, называемые также «сотами» (отсюда и название телефона). В каждой ячейке имеется свой приемник-передатчик (их антенны устанавливают на телебашнях, высоких зданиях и на специально построенных вышках). Включенный сотовый телефон автоматически через определенный промежуток времени посылает сигналы, поддерживая радиосвязь с ближайшим приемником-передатчиком, который предоставляет ему один из свободных каналов.

При перемещении мобильного телефона из одной ячейки в другую он автоматически переключается на свободный канал ближайшего приемника-передатчика.

Научно-исследовательская работа по физике «Вред мобильного телефона на организм человека»

Описание разработки

1. Введение.

В XX столетии скорость передачи сообщений очень возросла. Кажется, будто наш мир уменьшается, потому что с появлением средств связи передача сообщений на другой конец света занимает все меньше времени. Быстрая связь облегчает людям, живущим в разных странах, организацию современного бизнеса, спортивных соревнований, политических и много других общих мероприятий. В наше время любые сообщения – письменные, звуковые или в виде изображений — могут быть переданы с помощью электричества, на этом принципе основано действие телефона, телефакса, компьютера. Электрические сигналы мгновенно проходят по проводам или с помощью радиоволн пересекают эфир, так что сообщения получают сразу после того, как они посланы.

В конце ХХ века оснащенность средствами связи была высока, но в мире существовало немало мест, где людям эти средства были недоступны. К примеру, две трети населения Земли не имели телефона в своих домах (приложение 1).

За последний год телефон из игрушки и мерила богатства превратился в обычный рабочий инструмент, каким он и должен быть. Сотовыми пользуются практически все, и звонок сотового телефона можно услышать сегодня где угодно. Так, очень часто телефоны звонят на спектаклях, а еще чаще в кинотеатрах, что, на мой взгляд, является недостатком воспитания их владельцев. Могу поспорить, что за 5 минут в центре города вы сможете насчитать больше десятка сотовых у проходящих мимо людей. В первую очередь, такая доступность связана с постоянным снижением стоимости самих трубок и, конечно же, значительным снижением стоимости минуты разговора у операторов сотовой связи. Армия пользователей мобильных телефонов пополняется новобранцами, а те, кто имеет телефон достаточно давно, сегодня могут позволить себе говорить в несколько раз больше, но за те, же деньги, нежели всего два года назад. Отсюда и вытекает главный вопрос данной работы, а так ли безопасен сотовый телефон, как мы думаем? Сейчас у многих взрослых и даже детей имеются свои собственные сотовые телефоны. Мы все оценили преимущество и удобство беспроводной сотовой связи. И с каждым годом «трубок» становится больше и больше. Но в СМИ иногда слышатся противоречивые мнения о влиянии сотового телефона на здоровье человека. Именно поэтому мы задумались: «А кто же прав в этом споре ученых?»

Мы решили посвятить свою работу решению проблемы: «Влияние сотового телефона на здоровье человека». Мы выбрали эту тему, потому что она очень актуальна. Почти никто из нас не знает, какое действие на организм оказывает мобильный телефон.

Известные ученые проводили исследования по воздействию ЭМВ на организм. Но все опыты были проведены на животных, т. к. они не могут подвергать людей опасности.

Наши исследования приводят нас к тому, что сотовый телефон очень опасен для человека, особенно для ребенка. У взрослых людей вызывает головную боль, повышает давление. Опыты с животными показали, что электромагнитные лучи останавливают сердце лягушки, поджаривают дождевых червей.

Цель нашей работы – выяснить, как сотовый телефон влияет на здоровье человека, в том числе и на детский организм, и насколько это опасно. Дать рекомендации учащимся школы по использованию телефона.

Методы исследования:

1. Интервью с родителями.

2. Опрос учителей и учеников.

3. Анкетирование учащихся.

4. Работа с разными СМИ.

Глава 1. Телефон на службе человеку.

1. 1. История создания телефона.

Первый примитивный аппарат, принимавший сообщения, был изобретен англичанами, Уитстоном и Куком, в 1837 году. В оригинальной системе использовалось уже пять магнитных стрелок. Передатчик посылал сигнал, отклонявший сразу две из пяти стрелок так, что в комбинации они указывали на одну из букв алфавита, нарисованных на доске в определенном порядке. Для получения и передачи таких сообщений требовались специально обученные операторы. И тем не менее, система с двумя стрелками сразу нашла широкое применение, поскольку была гораздо дешевле и многоканальной. В 1840 году Уитстон запатентовал телеграфную систему, в которой электромагнит приводил в действие заводной механизм, что позволило использовать поворотный диск для показа букв в нужной последовательности, тем самым облегчая пользование.

«Если я заставлю ток изменять свою силу в точном соответствии с тем, как меняется плотность при получении звука, то смогу передавать на расстояние человеческую речь», — этими словами Александр Белл выразил принцип работы телефона. В 1876 Белл запатентовал устройство, передававшее и принимавшее голосовые сообщения. В передатчике Белла звук вызывал колебания гибкой мембраны, прикрепленной к постоянному магниту. Эффект, называемый электромагнитной индукцией, вызывал изменяющийся по силе ток, передавал по проводам к приемнику, слуховой трубке, где он также проходил через электромагнитную катушку. Изменения тока вызывало изменения магнитного поля, которое заставляло тонкую стальную мембрану колебаться в соответствии с исходными звуковыми колебаниями. Передатчик Белла давал слабый сигнал.

Томас Алва Эдисон в 1878 году использовал в микрофоне угольный порошок, который деформировался под действием звуковых волн, с той или иной силой, прогибавших мембрану. В зависимости от этого менялось электрическое сопротивление порошка и сила пропускаемого через него тока.

Угольный порошок использовался вплоть до недавнего времени. В более современных аппаратах его роль выполняет предварительно наэлектризованная мембрана.

1. 2. Первый сотовый телефон: немного истории.

Сегодня сотовые телефоны можно встретить практически у любого человека; в салонах связи предлагают множество моделей различных производителей. Но если задать вопрос о том, кто первым создал сотовый телефон, или хотя бы какая компания это сделала, ответом будет молчание. Даже профессионалы, работающие на этом рынке, зачастую путают имя изобретателя и приписывают авторство различным компаниям.

История сотового телефона началась в 1947 году, когда компания АТ&Т, а точнее принадлежавшая ей исследовательская лаборатория Bell Laboratories впервые выступила с идеей создания мобильного телефона, предназначенного для монтажа в автомобилях. Телефон весил 30 — 40 килограммов (без источника питания). Уже в 50 — е годы началась постепенная миниатюризация телефонов в машинах, они стали занимать меньше места. Уже вначале 70 — х телефоны изрядно «похудели» и весили всего около 12 — 14 килограммов. При этом питание по — прежнему осуществлялось от бортовой сети автомашины.

Этот прогресс никак не затрагивал пешеходов, поскольку микроэлектроника в то время еще не могла порадовать их по — настоящему мобильными устройствами.

Такая ситуация просуществовала до 1972 года, когда Мартин Купер, инженер фирмы Motorola, 20 лет проработавший, вдруг понял, что может создать действительно портативный телефон.

Год ушел на воплощение идеи, а испытание первого мобильного телефона прошли 3 апреля 1973 года. К этому дню на вершине 50 — этажного Alliance Capital Building в Нью — Йорке была смонтирована базовая станция. Она могла обслуживать 30 абонентов и соединяла их с наземными линиями связи.

Сам сотовый телефон назывался Dynа — Tac. Это была трубка весом около 1, 15 кг и размерами 22, 5×12, 5×3, 75 см. На передней панели было расположено 12 клавиш, из них 10 цифровых и2 для отправки вызова и прекращения разговора. Никакого дисплея, никаких дополнительных функций. Аккумулятор позволял общаться по Dynа — Tac целых 35 минут, но вот заряжать его приходилось чуть более 10 часов. Именно этот телефон утром 3 апреля взял в руки Мартин и набрал номер Джоэля Энгеля, начальника исследовательского отдела Bell Laboratories.

Начало было положено. Через несколько лет появились первые коммерческие сети, которые в 80 — х годах охватили почти весь мир.

Весь материал – смотрите документ.

Содержимое разработки

В XX столетии скорость передачи сообщений очень возросла. Кажется, будто наш мир уменьшается, потому что с появлением средств связи передача сообщений на другой конец света занимает все меньше времени. Быстрая связь облегчает людям, живущим в разных странах, организацию современного бизнеса, спортивных соревнований, политических и много других общих мероприятий. В наше время любые сообщения – письменные, звуковые или в виде изображений — могут быть переданы с помощью электричества, на этом принципе основано действие телефона, телефакса, компьютера. Электрические сигналы мгновенно проходят по проводам или с помощью радиоволн пересекают эфир, так что сообщения получают сразу после того, как они посланы.

В конце ХХ века оснащенность средствами связи была высока, но в мире существовало немало мест, где людям эти средства были недоступны. К примеру, две трети населения Земли не имели телефона в своих домах (приложение 1).

За последний год телефон из игрушки и мерила богатства превратился в обычный рабочий инструмент, каким он и должен быть. Сотовыми пользуются практически все, и звонок сотового телефона можно услышать сегодня где угодно. Так, очень часто телефоны звонят на спектаклях, а еще чаще в кинотеатрах, что, на мой взгляд, является недостатком воспитания их владельцев. Могу поспорить, что за 5 минут в центре города вы сможете насчитать больше десятка сотовых у проходящих мимо людей. В первую очередь, такая доступность связана с постоянным снижением стоимости самих трубок и, конечно же, значительным снижением стоимости минуты разговора у операторов сотовой связи. Армия пользователей мобильных телефонов пополняется новобранцами, а те, кто имеет телефон достаточно давно, сегодня могут позволить себе говорить в несколько раз больше, но за те, же деньги, нежели всего два года назад. Отсюда и вытекает главный вопрос данной работы, а так ли безопасен сотовый телефон, как мы думаем? Сейчас у многих взрослых и даже детей имеются свои собственные сотовые телефоны. Мы все оценили преимущество и удобство беспроводной сотовой связи. И с каждым годом «трубок» становится больше и больше. Но в СМИ иногда слышатся противоречивые мнения о влиянии сотового телефона на здоровье человека. Именно поэтому мы задумались: «А кто же прав в этом споре ученых?»

Мы решили посвятить свою работу решению проблемы: «Влияние сотового телефона на здоровье человека». Мы выбрали эту тему, потому что она очень актуальна. Почти никто из нас не знает, какое действие на организм оказывает мобильный телефон.

Известные ученые проводили исследования по воздействию ЭМВ на организм. Но все опыты были проведены на животных, т. к. они не могут подвергать людей опасности.

Наши исследования приводят нас к тому, что сотовый телефон очень опасен для человека, особенно для ребенка. У взрослых людей вызывает головную боль, повышает давление. Опыты с животными показали, что электромагнитные лучи останавливают сердце лягушки, поджаривают дождевых червей.

Цель нашей работы – выяснить, как сотовый телефон влияет на здоровье человека, в том числе и на детский организм, и насколько это опасно. Дать рекомендации учащимся школы по использованию телефона.

1. Интервью с родителями.

2. Опрос учителей и учеников.

3. Анкетирование учащихся.

4. Работа с разными СМИ.

Глава 1. Телефон на службе человеку.

1.1. История создания телефона. Первый примитивный аппарат, принимавший сообщения, был изобретен англичанами, Уитстоном и Куком, в 1837 году. В оригинальной системе использовалось уже пять магнитных стрелок. Передатчик посылал сигнал, отклонявший сразу две из пяти стрелок так, что в комбинации они указывали на одну из букв алфавита, нарисованных на доске в определенном порядке. Для получения и передачи таких сообщений требовались специально обученные операторы. И тем не менее, система с двумя стрелками сразу нашла широкое применение, поскольку была гораздо дешевле и многоканальной. В 1840 году Уитстон запатентовал телеграфную систему, в которой электромагнит приводил в действие заводной механизм, что позволило использовать поворотный диск для показа букв в нужной последовательности, тем самым облегчая пользование.

«Если я заставлю ток изменять свою силу в точном соответствии с тем, как меняется плотность при получении звука, то смогу передавать на расстояние человеческую речь», — этими словами Александр Белл выразил принцип работы телефона. В 1876 Белл запатентовал устройство, передававшее и принимавшее голосовые сообщения. В передатчике Белла звук вызывал колебания гибкой мембраны, прикрепленной к постоянному магниту. Эффект, называемый электромагнитной индукцией, вызывал изменяющийся по силе ток, передавал по проводам к приемнику, слуховой трубке, где он также проходил через электромагнитную катушку. Изменения тока вызывало изменения магнитного поля, которое заставляло тонкую стальную мембрану колебаться в соответствии с исходными звуковыми колебаниями. Передатчик Белла давал слабый сигнал.

Томас Алва Эдисон в 1878 году использовал в микрофоне угольный порошок, который деформировался под действием звуковых волн, с той или

иной силой, прогибавших мембрану. В зависимости от этого менялось электрическое сопротивление порошка и сила пропускаемого через него тока.

Угольный порошок использовался вплоть до недавнего времени. В более современных аппаратах его роль выполняет предварительно наэлектризованная мембрана.

1.2. Первый сотовый телефон: немного истории.

Сегодня сотовые телефоны можно встретить практически у любого человека; в салонах связи предлагают множество моделей различных производителей. Но если задать вопрос о том, кто первым создал сотовый телефон, или хотя бы какая компания это сделала, ответом будет молчание. Даже профессионалы, работающие на этом рынке, зачастую путают имя изобретателя и приписывают авторство различным компаниям.

История сотового телефона началась в 1947 году, когда компания АТ&Т, а точнее принадлежавшая ей исследовательская лаборатория Bell Laboratories впервые выступила с идеей создания мобильного телефона, предназначенного для монтажа в автомобилях. Телефон весил 30-40 килограммов (без источника питания). Уже в 50-е годы началась постепенная миниатюризация телефонов в машинах, они стали занимать меньше места. Уже вначале 70-х телефоны изрядно «похудели» и весили всего около 12-14 килограммов. При этом питание по-прежнему осуществлялось от бортовой сети автомашины.

Этот прогресс никак не затрагивал пешеходов, поскольку микроэлектроника в то время еще не могла порадовать их по-настоящему мобильными устройствами.

Такая ситуация просуществовала до 1972 года, когда Мартин Купер, инженер фирмы Motorola, 20 лет проработавший, вдруг понял, что может создать действительно портативный телефон.

Год ушел на воплощение идеи, а испытание первого мобильного телефона прошли 3 апреля 1973 года. К этому дню на вершине 50-этажного Alliance Capital Building в Нью-Йорке была смонтирована базовая станция. Она могла обслуживать 30 абонентов и соединяла их с наземными линиями связи.

Сам сотовый телефон назывался Dynа-Tac. Это была трубка весом около 1,15 кг и размерами 22,5×12,5×3,75 см. На передней панели было расположено 12 клавиш, из них 10 цифровых и2 для отправки вызова и прекращения разговора. Никакого дисплея, никаких дополнительных функций. Аккумулятор позволял общаться по Dynа-Tac целых 35 минут, но вот заряжать его приходилось чуть более 10 часов. Именно этот телефон утром 3 апреля взял в руки Мартин и набрал номер Джоэля Энгеля, начальника исследовательского отдела Bell Laboratories.

Начало было положено. Через несколько лет появились первые коммерческие сети, которые в 80-х годах охватили почти весь мир.

1.3. Преимущества мобильной связи. Сегодня каждый стремится быть здоровым и богатым. Мы все стремимся к этому – правильное питание,

занятия спортом, отказ от вредных привычек. Мы ведем активный образ идем в ногу со временем. Мы наслаждаемся всеми благами цивилизации в эпоху технического прогресса.

С чего мы начинаем наш день? Просыпаемся под звуки будильника, включаем электрочайник, соковыжималку, кофеварку. Готовим, или разогреваем себе исключительно полезный завтрак в микроволновой печи, смотрим по телевизору новости, гладим одежду, звоним по телефону, включаем компьютер, чтобы проверить почту. Потом выходим из дома и едем по делам на автомобиле или, минуя пробки на метро, трамваях или троллейбусах, летаем на самолетах и ездим в поездах. И мы рады, что можем пользоваться всеми этими устройствами, которые экономят наши силы, время при решений бытовых вопросов. И нам даже в голову не приходит то, что не нужно разводить костер, чтобы приготовить еду и согреться.

Человеческий организм миллионы лет формировался в естественной природной среде, а сейчас ситуация резко изменилась, причем исторически в очень короткий промежуток времени, почти мгновенно. Организм человека не может безнаказанно выдержать таких резких изменений состояния его живой природы .

Электромагнитное излучение увидеть невозможно, а представить не каждому под силу, и потому нормальный человек его почти не опасается. Между тем, если суммировать электромагнитное излучение всех приборов на планете, то уровень естественного геомагнитного поля Земли окажется, превышен в миллионы раз.

Чистое звучанье речи, отсутствие посторонних шумов и эффекта металлического голоса, высокое качество связи при передвижении абонента, переход из одной соты в другую совершенно незаметен. Пляс защита от несанкционированного доступа и прослушивания, а также помехоустойчивость. Скорость передачи данных может достигать 153 Кбит в секунду, что в несколько раз быстрее обычного модемного соединения через сеть общего пользования.

Глава 2. Мобильник под подозрением?

2.1. Интервью с родителями

Шукембаева Агайша Сагингалиевна, завхоз.

Булекова Майра Сагингалиевна, экономист.

-Как вы думаете, нужен ли ребенку сотовый телефон?

-Да нужен. Когда дети задерживаются со школы, либо в каких — то ситуациях,

мы их, куда-то посылаем, либо отпускаем куда-то, чтобы не переживать

просто надо будет набрать номер сотового телефона. В наше время сотовый телефон необходим.

-Я думаю, да, так как с ребенком можно связаться в любой момент времени,когда это необходимо.

-Как вы считаете: оказывает ли сотовый телефон вредное действие на организм ребенка?

-Если честно я даже не знаю. В СМИ очень мало информации по этому вопросу.

-Я думаю нет вреда от телефона, так как детский организм растущий и лучше усваивает все новое.

Итак, наши родители не могут однозначно сказать, вредит ли телефон здоровью ребенка. Но они убедились, что телефон очень удобен как средство связи и поэтому покупают их своим детям, хотя это и дорогое удовольствие.

При сборе информации для создания проекта мы столкнулись с проблемой, что многие газеты, журналы не печатают по этой теме вообще ничего, либо дают просто рекламу телефонов или операторов связи. Так как в нашей школе есть интернет и много информации мы почерпнули из него, то в своей работе мы будем делать ссылки на интернет – сайты.

Средства радиосвязи развиваются на протяжении уже почти столетия. Сотовый же телефон стал массовым только в последнее десятилетие (см. приложение 2), и столь короткого промежутка времени явно недостаточно для того, чтобы делать выводы о его вреде или безвредности на основе широкомасштабного эксперимента над людьми. Но давайте же попробуем проанализировать те мнения ученых, которые есть на данный момент времени.

Сейчас само распространенной проблемой современной цивилизации считается вред сотовых телефонов. Мнения ученых на этот счет серьезно разошлись. Одни говорят о пагубном влиянии «трубок», другие эти сообщения опровергают. Где же истина?

2.2. Датские врачи опровергают мнение об опасности мобильных телефонов.

Широкомасштабное исследование влияния мобильных телефонов показало, что долго – или краткосрочное пользование мобильником никак не связано с увеличением риска раковых заболеваний. В мире сегодня насчитывается более миллиарда людей, пользующихся мобильными телефонами. Антенны, принимающие и передающие сигналы мобильных телефонов (они же соты), действительно являются источниками электромагнитного излучения, способного проникать в человеческий мозг. Однако свидетельств того, что это каким бы то ни было образом связано с повышением риска образования опухолей в голове или шее, не обнаружено.

С таким заявлением выступили специалисты из Датского института раковой эпидемиологии в Копенгагене. В ходе проведенного ими исследования они изучали данные более 420 тысяч владельцев мобильных телефонов, некоторые из которых стали пользоваться сотовой связью еще в 1982 году, а более 56 тысяч из них делают это минимум 10 лет. Эксперты не нашли никаких свидетельств того, что мобильные телефоны повышают риск лейкемии или образования опухоли в голове, глазах или слюнных железах.

Как отметил профессор Триша Маккини из центра эпидемиологии и биостатистики университета английского города Лидс, результаты этого массового исследования очень важны,

поскольку в его ходе были проанализированы данные из архивов операторов мобильной связи. При этом ученые вовсе не полагались лишь на слова самих пользователей о том, как часто они пользовались своими телефонами 10 лет назад. Большое количество людей, задействованных в этом исследовании, означает, что его результатам, можно в какой – то мере доверять.

Несколько месяцев назад британский Институт раковых исследований обнародовал данные собственного исследования, по итогам которого был сделан вывод: использование мобильных телефонов не приводит к увеличению риска возникновения рака мозга. Похожую работу – и с аналогичными выводами – проделала недавно и одна из независимых организаций, изучавшая использование мобильной связи в конце 1990-х. Эксперты, тем не менее, все равно советует детям и подросткам ограничивать время пользования телефонами, поскольку их мозг и нервная система все еще находится в процессе формирования.

2.3. Так опасен ли мобильный?

Главный государственный санитарный врач РФ Г. Онищенко в своей статье в «Российской газете» призывает всех пользователей сотовой связи быть благоразумными и при покупке телефона хорошенько подумать о возможных последствиях для здоровья. Г. Онищенко рекомендует как можно меньше пользоваться мобильным телефоном. Прежде всего, это касается детей, подростков, беременных женщин и тех, у кого имплантирован водитель сердечного ритма.

Пытаясь убедить читателей серьезнее относиться к сотовой связи, Г. Онищенко пишет: «Группа ученых Великобритании, созданная правительством для изучения проблемы «Мобильные телефоны и здоровье», пришла к выводу, что наиболее уязвимы дети «из – за их развивающейся нервной системы». Англичане убеждены: «Нужно препятствовать тому, чтобы дети вели по мобильникам несущественные переговоры». А немецкая академия педиатрии еще в 2001 году опубликовала обращение к родителям с рекомендацией ограничить пользование сотовыми телефонами их детьми.

Побывав в районной больнице г. Хромтау, мы провели беседу с акушером — гинекологом, рентгенологом, терапевтом. Они однозначно поддерживают мнение и рекомендации Г. Онищенко.

Врач – терапевт Хромтауской ЦРБ рассказал о вредном воздействии телефона на организм человека: «Когда мобильник теряет сеть, он становится по — настоящему вредным, он включает специальный режим «поиск сети» — начинает искать сильные направленные потоки электромагнитных импульсов, как бы пытаясь «докричаться» до сети. При этом мощность

и частотность поискового сигнала значительно выше, чем при работе в обычном режиме. Эти импульсы попадают не только в воздух, но и в хозяина телефона. Если телефон лежит в верхнем кармане пиджака или висит на шейном ремешке, то страдают легкие и сердце. У девушек может развиться мастопатия и даже перерождение ткани молочной железы. Если телефон висит на поясе или лежит в нижнем кармане, страдают печень и половые органы – мобильник вызывает искривление и уменьшение важного мужского органа, который постепенно теряет способность расправляться во время эрекции на всю длину».

Ученые Испании утверждают, что даже двухминутное использование мобильного телефона может изменить ритмику биоэлектрической активности мозга ребенка в течении последующих двух часов после окончания разговора. К аналогичным выводам пришли российские исследователи из Института биофизики. Ученые считают, что ЭМП могут дать толчок развития рака у детей.

Венгерские исследователи представили данные о возможности развития опухоли головного мозга у пользователей сотовых телефонов. Ими установлена связь между развитием опухоли головного мозга у людей от 20 до 29 лет, которые использовали сотовые с детского возраста. Замечу, что отечественные гигиенические нормативы, базирующиеся на иных позициях, более жесткие, чем западные. И мы, не считаем возможным, эти требования снижать.

Двухлетнее исследование влияния сотовых телефонов на человека, проведенное финскими учеными, показало, что излучение от них вызываетувеличение активности сотен белков, находящихся в клетках организма. Клетки мозга не исключение. Опыты ставились на клетках, выращенных в лаборатории. Согласно результатам исследований, белок hsp27, участвующий в работе гематоэнцефалического барьера, усиливает свою активность, что может привести к сужению клеток – не сосудов, а именно самих клеток – и в образовавшиеся бреши смогут проникнуть вредные молекулы, считают исследователи.

В Московской медицинской академии им. И. М. Сеченова под руководством академика РАМН Г. Румянцева проанализировали информацию о биологических эффектах излучений мобильников. Пришли к выводу, что основным вредным фактором мобильных телефонов считаются высокочастотные излучения. Так, наиболее распространенный в России стандарт GSM работает на частотах 900, 1800, 1900 МГц. Поскольку мощность мобильного излучения сильно колеблется, прогнозировать биологические эффекты телефонного излучения очень сложно.

«Большинство ученых оценивают влияние мобильного телефона на нервную систему и развитие злокачественных опухолей, — говорит Г. Румянцев. – Но данные опровергаются. Единственный не поставленный под сомнения факт: воздействие радиоволн частоты 900 МГц повышает кровоток в коре головного мозга. Но этого недостаточно, чтобы вынести обвинительный приговор мобильным телефонам». [Www/medienta/ru.]

Ученый Шильников Е. Н. считает, что при разговоре по телефону энергия

той же природы, что вращает, электромоторы и варит курицу в микроволновке, проникает в голову, воздействуя на мозг и другие органы человека. Именно поэтому ВОЗ – Всемирная Организация Здравоохранения – считает, что нужно провести исследования сотового телефона для детей, как известно детский организм более восприимчив к разным на него воздействиям.

2.4. Когда мобильник теряет сеть. Теоретические расчеты показывают, что если режим «Поиск сети» включается раз в день минут на 20 – это абсолютно безопасно. Но если телефон работает в этом режиме по 4 – 5 часов ежедневно (например, при поездках на метро др.), то через 3 – 4 года могут появиться различные осложнения. Основными симптомами неблагоприятного воздействия сотового телефона на состояние здоровья являются: головные боли, нарушения памяти и концентрация внимания; переходящая усталость; депрессивные заболевания; боль и резь в глазах, сухость их слизистой; прогрессивное ухудшение зрения; снижение потенции; повышение артериального давления и пульса.

Страшно то, что эти проблемы со здоровьем не проявляются сиюминутно, а, значит, процесс не контролируем

Во – первых, для развития опухолей мозга от электромагнитного излучения существует латентный период – не менее 10 – 15 лет.

Во – вторых, за компаниями, которые производят сотовые телефоны, стоят большие деньги и поэтому всегда найдется группа исследователей, которая может получить искомый результат исследования.

2.5. Мобильник детям не игрушка. Излучение мобильников сказывается на детском организме, что связанно с недостаточным развитием иммунной системы. Огромный вред наносится мозгу ребенка, так как его клетки мозга только начали развиваться и получать нужную для него информацию, а радиоволны разрушают клетки головной коры и мозга, затрудняют кровообращение, а также вызывают повышение кровяного давления и сокращение числа красных кровяных клеток. Вследствие этого в Бангладеш готовится закон, запрещающий детям моложе 16 лет пользоваться мобильным телефоном. Департамент здравоохранения Великобритании выпустил брошюру вреде сотовых телефонов. Чуть раньше опасения по поводу здоровья детей, у которых мобильные телефоны приобретают популярность, высказали представители компании Walt Disney. Они

сообщили, что запрещают использование персонажей мультфильмов для рекламы «трубок».

На примере нашей школы давайте проанализируем опрос учащихся с 8 по 11 классы:

1. Какой средний возраст детей из числа опрошенных, когда у них впервые появился сотовый телефон? (приложение 1)

2. Сколько времени примерно в сутки они тратят на разговоры по сотовому телефону? (приложение 2)

3. Сколько в среднем длится один разговор? (приложение 3)

4. Где обычно носят подростки сотовые телефоны? (приложение 4)