鲁科版高中物理选择性必修第二册精品课件 第4章 电磁波 第3节 电磁波谱 (3).ppt

即学即用练一练下列各组电磁波,按频率由高到低的正确排列顺序是(C)A.无线电波、红外线、可见光、X射线B.X射线、红外线、可见光、无线电波C.X射线、可见光、红外线、无线电波D.无线电波、可见光、红外线、X射线解析由c=fλ可知,波长越长,频率越低,根据电磁波按波长排列顺序,可得按频率由高到低排列的顺序是X射线、可见光、红外线、无线电波,C正确。重难探究?能力素养全提升探究一无线电波的应用[情境探究]2021年3月18日,为做好成都大运会期间的无线电频率管理工作,成都大运会官方网站正式上线“第31届世界大学生夏季运动会无线电频率申请系统”,有效地维护了成都市及周边区域空中电波秩序。如图所示,在我们身边到处都有电磁波的影子,它的应用更是比比皆是。(1)下面列出的设备中工作时所发出的波,哪些属于电磁波?(A)微波炉加热食物时发出的波。(B)电视发射塔发出的波。(C)互联网光缆中传播的波。(D)电视机遥控器发出的波。(2)为什么超远程无线电利用无线电波中的长波波段,而雷达利用微波波段?要点提示(1)均属于电磁波。(2)根据波的衍射特性,波长越长,越容易绕过障碍物,所以远程无线电利用长波波段。微波波长短,传播时直线性好,雷达正是利用了微波直线传播性好的特点。[知识归纳]1.电磁波谱及介绍波长由大到小,频率反之无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线合起来便构成了范围非常广阔的电磁波谱。如图所示是按波长由大到小顺序排列的。相邻的波长没有明显的界线电磁波谱2.无线电波传播不需要介质(1)波长大于1mm(频率小于300GHz)的电磁波是无线电波。无线电波用于通信、广播及其他信号传输。(2)广播电台和电视台都有发射无线电波的设备,许多自然过程也辐射无线电波。如天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波,进行天体物理研究。温馨提示雷达的工作原理:雷达利用微波遇到障碍物的反射现象来测定物体位置。根据发射无线电波到接收反射波的时间t,确定障碍物的距离,再根据发射无线电波的方向和仰角,可以确定障碍物的位置。[应用体验]典例1太阳表面温度约为6000K,主要发出可见光;人体温度约为310K,主要发出红外线;宇宙间的温度约为3K,所发出的辐射称为“3K背景辐射”,它是宇宙“大爆炸”之初在空间上保留下的余热。若要进行“3K背景辐射”的观测,应该选择的波段是(A)A.无线电波 B.紫外线 C.X射线 D.γ射线解析电磁波谱按波长由长到短的顺序排列为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线,由题意知,物体温度越高,其发出的电磁波波长越短,宇宙间的温度约为3K,则其发出的电磁波的波长应在无线电波波段,故选项A正确。规律方法各种电磁波的共性:(1)在本质上都是电磁波,遵循相同的规律,各波段之间的区别并没有绝对的意义。(2)都遵循公式v=λf,在真空中的传播速度都是c=3×108m/s。(3)传播都不需要介质。(4)都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。针对训练1(2021福建福州检测)科学家曾经设想通过高耸的天线塔,以无线电波的形式将电能输送到指定地点,但一直没有在应用层面上获得成功,其主要原因是这类无线电波(C)A.在传输中很多能量被吸收B.在传播中易受山脉阻隔C.向各个方向传输能量D.传输能量易造成电磁污染解析电磁波可以向各个方向传播,而电能的输送需要定向传播,故选C。探究二红外线和紫外线的应用[情境探究]在许多商场的洗手间里装有一种全自动感应水龙头,旁边有温馨提示:“手一伸水自来,手一收水自停”。这种水龙头的原理是什么?要点提示一切物体都在不停地辐射红外线,物体的温度越高,辐射出的红外线越多。人体的温度较高,而且人体发出的红外线在某一范围内,人手靠近水龙头,人手发出的红外线被传感器接收,从而利用电子线路打开水龙头,人手挪开了,传感器接收不到手发出的红外线,从而关闭水龙头。[知识归纳]1.红外线(1)红外线是一种光波,它的波长比无线电波短,比可见光长。所有物体都辐射红外线。热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强。肉眼看不见红外线,但能够感受它。寒冷的冬天当你在炉旁烤火时,你的皮肤正在享受红外线带来的温暖。(2)红外线主要有以下应用:①人体在发射红外线,体温越高,发射的红外线越强。根据这个原理,红外体温计不与身体接触也可以测体温。②红外探测器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射,这是夜视仪器和红外摄影的基础。③用灵敏的红外探测器吸收远处物体发出的红外线,然后用电子电路对信号进行处理,可以得知被测对象的形状及温度、湿度等参数。这就是红外遥