4.4电磁波谱 人教版高中物理选择性必修第二册.ppt

第四章 电磁振荡与电磁波 4、电磁波谱 课 标 定 位 1.知道电磁波谱以及各组成部分。 2.知道无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线的特征及应用。 素 养 阐 释 1.通过对电磁波谱及各组成部分的学习,形成物理观念。 2.通过对各个波段的电磁波的特征和典型应用的学习,掌握科学思维的方法。 一、电磁波谱 按电磁波的波长大小或频率高低的顺序把它们排列成的谱。按波长由长到短依次为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。不同的电磁波由于具有不同的波长(频率),才具有不同的特性。 二、无线电波 波长大于1 mm(频率低于300 GHz)的电磁波是无线电波,广泛应用于通信、广播及其他信号传输。 三、红外线 红外线的波长比无线电波短,比可见光长。所有物体都发射红外线,热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强,主要应用于探测和遥感。 四、可见光 能使人的眼睛产生视觉效应的电磁波,称为可见光。可见光的波长为400~760 nm。分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。不同颜色的光波长(频率)不同。 五、紫外线 波长范围为5~370 nm。紫外线具有较高的能量,足以破坏细胞核中的物质。因此,可以利用紫外线灭菌消毒。许多物质在紫外线的照射下会发出荧光,根据这一点可以设计防伪措施。 六、X射线和γ射线 1.X射线:具有很强的穿透本领。 2.γ射线:波长最短的电磁辐射,具有很高的能量,穿透能力更强。 【思考讨论】 1.判断下列说法的正误。 (1)适当的紫外线照射有利于人的身体健康。(　　) (2)医学上用来做人体透视的是红外线。(　　) (3)一切物体都在不停地辐射红外线。(　　) (4)红外线比紫外线波长短。(　　) (5)利用雷达测出发射微波脉冲及接收到脉冲的时间间隔可以确定雷达和目标的距离。(　　) √ × √ × √ 2.红外体温计不用与人体接触便可以迅速测量体温,你知道它的工作原理吗? 提示:根据体温越高,辐射红外线越强的原理。 3.响尾蛇能感知红外线,它能在夜里“看见”东西吗?为什么?一种被动制导(导弹本身不发射电磁波,靠接收目标的电磁辐射来制导)的空对空导弹,是靠探测敌方飞机发动机辐射的红外线来攻击目标的。“隐形”飞机能躲过一般雷达,它能躲过这种导弹吗? 提示:能。因为即使是夜间,不同物体也在向外辐射不同频率和强度的红外线。而响尾蛇有灵敏的红外线接收和处理系统,所以它能在夜里“看见”东西。 不能。因为一般的“隐形”飞机只是减小对电磁波的反射或电磁波向别的方向反射,但它的发动机仍然要辐射红外线,所以不能躲过这种导弹。 知识点一 原子结构　化学用语 【问题引领】 电磁波是一个大家庭,在生产、生活中有广泛的应用,你能举一些应用电磁波的例子吗? 提示:红外线摄影、红外线体温计、利用紫外线工作的验钞机、微波炉利用微波加热食物、电视信号的传播、医学上的透视…… 【归纳提升】 1.各种电磁波的共性 (1)它们在本质上都是电磁波,它们遵循相同的规律,各波段之间的区别并没有绝对的意义。 (2)都遵守公式v=λf,它们在真空中的传播速度都是c=3×108 m/s。 (3)它们的传播都不需要介质。 (4)它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。 2.不同电磁波的特征及应用 3.电磁波的能量 电磁波是运动中的电磁场,各种各样的仪器能够探测到许许多多电磁波,表明电磁波可以传递能量。 【例题1】 下面列出了一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象,请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上。 (1)X光机,　　　　。? (2)紫外线灯,　　　　。? (3)理疗医用红外线灯照射伤口,可使伤口愈合得较好。这里的红外线灯利用了　　　　。? A.光的全反射 B.紫外线具有很强的荧光作用 C.紫外线具有杀菌消毒作用 D.X射线具有很强的穿透本领 E.红外线具有显著的热效应 F.红外线波长较长,易发生衍射 答案:(1)D　(2)C　(3)E 【典型例题】 解析:(1)X光机是用来透视人体内部器官的,因此需要具有较强穿透本领的电磁波,但又不能对人体造成太大的伤害,因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大的伤害的X射线,故选择D。 (2)紫外线灯主要是用来杀菌的,因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用,故选择C。 (3)红外线灯主要用于促进局部血液循环,它利用红外线的热效应使人体局部受热,血液循环加快,故选择E。 电磁波在生产、生活和国防科技等方面应用广泛,联系实际的试题较多,要提高自己运用知识的能力。应该留心自然界中、生活中、现代技术中应用了什么物理现象和规律,是如何应用的。这是解决此类题的关键。 【变式训练1】 (多选)关于电磁波谱,下列说法正确的是(　　) A.X射线对生命物质有较强的作用,过量的X射线辐射会引起