電磁波譜課件-高二下學(xué)期物理人教版選修3-4

第十四章電磁波14.4電磁波譜學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、通過實(shí)例認(rèn)識(shí)電磁波譜；2、了解電磁波譜中各波段的主要特性和在科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展中的作用；3、了解電磁波是一種物質(zhì)，具有能量；4、了解太陽(yáng)輻射能量的分布情況。重點(diǎn)難點(diǎn)：1、識(shí)記電磁波譜中各波段特性。一、電磁波譜

1、電磁波成分：電磁波的頻率范圍很廣。無(wú)線電波、光波（紅外線、可見光、紫外線）、X射線、γ射線都是電磁波。

2、定義：按電磁波的波長(zhǎng)或頻率大小的順序把它們排列成譜，叫做電磁波譜。如圖所示電磁波譜波長(zhǎng)短波長(zhǎng)長(zhǎng)頻率高頻率低一、電磁波譜（1）無(wú)線電波①波長(zhǎng)大于1mm頻率小于300000MHz②分為：長(zhǎng)波、中波、短波和微波③主要用于無(wú)線電通訊。長(zhǎng)、中短波用于發(fā)送廣播信號(hào)。微波用于發(fā)送電視信號(hào)和微波爐。產(chǎn)生機(jī)理：振蕩電路中自由電荷的運(yùn)動(dòng)一、電磁波譜（2）紅外線其波長(zhǎng)比無(wú)線電波短，比可見光長(zhǎng)。

所有的物體都在不停地發(fā)射紅外線。

物體溫度越高，其輻射出的紅外線越強(qiáng)。

主要用于遙感、加熱。其波長(zhǎng)范圍很寬，約760nm～１×106nm

英國(guó)物理學(xué)家赫謝爾于1800年首先發(fā)現(xiàn)紅外線產(chǎn)生機(jī)理：原子外層電子受激發(fā)后產(chǎn)生非接觸紅外測(cè)溫儀原理：人體體溫越高，發(fā)射的紅外線越強(qiáng)！利用紅外線檢測(cè)人體的健康狀態(tài)，本圖片是人體的背部熱圖，透過圖片可以根據(jù)不同顏色判斷病變區(qū)域．

紅外線檢視器是利用紅外線能穿透顏料的特性，揭示顏料層下隱藏的資料．利用紅外線發(fā)射器、接收器及屏幕顯示器，油畫上炭筆初稿稿及已往曾經(jīng)進(jìn)行過的修復(fù)工作都能一一呈現(xiàn)于眼前．紅外線衛(wèi)星云圖顯示一九九九年九月十六日臺(tái)風(fēng)約克于清晨靠近香港時(shí),中心的風(fēng)眼清晰可見．行星狀星云NGC7027的紅外線照片一、電磁波譜（3）可見光①波長(zhǎng)在700nm~400nm。②分為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七色光。③可被視網(wǎng)膜感知。頻率

4.3×1014~7.5×1014Hz

應(yīng)用：觀察物體，照像等等，都是可見光的應(yīng)用。

產(chǎn)生機(jī)理：原子外層電子受激發(fā)后產(chǎn)生

1、大氣對(duì)波長(zhǎng)較短的藍(lán)光、紫光的散射作用比較強(qiáng)，所以天空看起來(lái)是藍(lán)色的；2、傍晚的陽(yáng)光在穿過厚厚的大氣層時(shí)，藍(lán)光、紫光大部分被吸收掉了，剩下紅光、橙光進(jìn)入我們的眼睛，所以傍晚的陽(yáng)光看起來(lái)比較紅。請(qǐng)思考：天空看起來(lái)是藍(lán)色的，

而傍晚的陽(yáng)光比較紅，原因是什么？地球大氣層正午時(shí)的太陽(yáng)傍晚時(shí)的太陽(yáng)一、電磁波譜（4）紫外線

波長(zhǎng)在400nm~5nm。

有較高的能量。

可用于滅菌消毒，促進(jìn)鈣的吸收，熒光效應(yīng)，主要是化學(xué)作用。頻率7.5×1014~6.0×1016Hz

德國(guó)物理學(xué)家里特于1801年首先發(fā)現(xiàn)的，

一切高溫物體發(fā)出的光中，都有紫外線。

產(chǎn)生機(jī)理：原子外層電子受激發(fā)后產(chǎn)生畫面上可以清晰的看到錢幣上的防偽標(biāo)記利用紫外線的熒光作用檢驗(yàn)人民幣的真?zhèn)巫贤饩€殺菌燈防紫外線雨傘一、電磁波譜（5）X射線

波長(zhǎng)比紫外線更短。

有比紫外線更高的能量。

有較強(qiáng)的穿透作用，可用于透視、檢查金屬內(nèi)部缺陷。

德國(guó)物理學(xué)家W.K.倫琴于1895年發(fā)現(xiàn)X射線波長(zhǎng)：10－8m----10－12m

產(chǎn)生機(jī)理：原子內(nèi)層電子受激發(fā)后產(chǎn)生倫琴射線

波長(zhǎng)比紫外線更短的光叫做倫琴射線，也叫X射線是德國(guó)物理學(xué)家倫琴在1895年發(fā)現(xiàn)的．他的穿透能力很強(qiáng)，能使包在黑紙里的照像底片感光，下圖是產(chǎn)生X射線的裝置，叫做X射線管：1、K是陰極2、A是陽(yáng)極（也叫對(duì)陰極）X射線照射下的魚X射線照射下的手一、電磁波譜（6）γ射線①波長(zhǎng)比X外線更短，頻率非常高。②有很高的能量。③有很強(qiáng)的穿透作用，可用于檢查金屬內(nèi)部缺陷。小于10－10m

產(chǎn)生機(jī)理：原子核受激發(fā)后產(chǎn)生電磁波具有能量，電磁波是一種物質(zhì)二、電磁波的能量例：微波爐，食物增加的能量是微波給的1、太陽(yáng)光中含有可見光、

、

、X射線、γ射線、無(wú)線電波。2、輻射的能量主要集中在

三個(gè)區(qū)域內(nèi)，眼睛正好接收這個(gè)區(qū)域的輻射。三、太陽(yáng)輻射紅外線紫外線可見光、紅外線、紫外線能量的相對(duì)大小波長(zhǎng)λ/nm400800120016002000紫外線可見光紅外線黃綠光01、在電磁波譜中，紅外線、可見光和X射線三個(gè)波段的頻率大小關(guān)系是()A．紅外線的頻率最大，可見光的頻率最小B．X射線的頻率最大，紅外線的頻率最小C．可見光的頻率最大，紅外線的頻率最D．X射線頻率最大，可見光的頻率最小B例與練2、下列關(guān)于紅外線的說(shuō)法中正確的是（）A、紅外線的波長(zhǎng)比紫外線短B、一切物體都會(huì)發(fā)射紅外線C、可以利用紅外線進(jìn)行遙感D、微波爐利用紅外線進(jìn)行加熱BC例與練3、關(guān)于紫外線，下列說(shuō)法中正確的是()A．一切物體都會(huì)發(fā)出紫外線B．紫外線可用于無(wú)線電通訊C．紫外線有較高的能量，足以破壞細(xì)胞中的物質(zhì)D．在紫外線照射下，所有物質(zhì)會(huì)發(fā)出熒光C例與練熱效應(yīng)歸納電磁波的產(chǎn)生、特性與應(yīng)用比Ｘ射線更短＜5nm5nm—400nm400nm-700nm700nm-1mm＞１mm波長(zhǎng)范圍工業(yè)探傷醫(yī)用治療探傷透視CT防偽措施醫(yī)用消毒照明紅外線遙感、加熱、遠(yuǎn)距離攝影通信廣