高中人教物理選擇性必修二4.4 電磁波譜（導(dǎo)學(xué)案）-同步備課

1、4.4電磁波譜1了解光的電磁說及其建立過程；2知道可見光是一定頻率范圍的電磁波；3知道紅外線，紫外線，倫琴射線等不同頻率的電磁波的特點；4知道電磁波譜，并能夠按波長長短（或頻率高低）順序說出電磁波的名稱?！局攸c】電磁波的組成，分波段解釋無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、射線的特點與應(yīng)用【難點】無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、射線的特點與應(yīng)用 【課前自主學(xué)習(xí)】一、知識前置1、電磁波譜按照波長由長到短的順序，電磁波的分類依次是_、_、_、_、_、_、_、_、_。電磁波的波長越短，越_觀察到衍射現(xiàn)象，穿透性越強，所以_的穿透性最強。2、無線電波無線電波在電磁波譜中的波長最_，用于_

2、、_及_。3、紅外線_可以發(fā)射紅外線。_不同的物體發(fā)出的紅外線強度不一樣。4、可見光可見光的波長在_之間。天空明亮，是因為_。天空呈現(xiàn)藍色，是因為_。傍晚的陽光比較紅，是因為_。5、紫外線紫外線是德國物理學(xué)家里特在1801年發(fā)現(xiàn)的在可見光的紫光區(qū)外側(cè)放一張照相底片，底片會感光，說明這里也有一種看不見的光存在，波長比紫光還短，叫做紫外線紫外線的主要作用是_、_。6、X射線和射線 倫琴射線是比紫外線波長還短的一種_，也叫_是德國物理學(xué)家_在1895年發(fā)現(xiàn)的用高速電子流射到任何固體上，都會產(chǎn)生一種看不見的射線，這種射線穿透本領(lǐng)很大，能使包在黑紙里的照相底片感光由于當時不知道是什么射線，倫琴就把它叫做

3、X射線后來人們?yōu)榱思o念倫琴，把這種射線叫做_射線問題1：紅外線的頻率比可見光的頻率高還是低?根據(jù)電磁波譜上的位置說說它為什么叫紅外線?用肉眼能不能觀察到紅外線?問題2：X射線和射線誰的波長更短?X射線是怎樣產(chǎn)生的?射線是怎樣產(chǎn)生的?問題3：天空為什么是藍的？二、新知學(xué)習(xí)1.想一想：太空中的太陽動力學(xué)觀測臺（SDO）可以拍攝到紫外線波段的太陽圖像。通過這些圖像可以觀察到被可見光模糊或者遮擋的日冕等太陽活動。對比波長為 211 nm 的紫外線和可見光的圖像可以看出，它與我們常見的太陽大不相同。除了可見光和紫外線，你還知道太陽能發(fā)出哪些波段的電磁波嗎？電磁波譜電磁波譜：按電磁波的波長或頻率高低的順序

4、把它們排列成譜，叫_由_、_、_、_、_、_合起來構(gòu)成范圍非常廣闊的電磁波譜2. 無線電波無線電波的特點概念：_特點：大于_，（f小于_）， 較長。應(yīng)用：無線電技術(shù)（長、中短波用于發(fā)送廣播信號。）（微波用于發(fā)送電視信號和微波爐。）特性：_無線電波的波段分布及其主要用途（根據(jù)：波長/頻率） 雷達天線（微波） 波長短的電磁波，由于衍射現(xiàn)象不明顯，傳播的方向性好，有利于用_定位。 射電望遠鏡通過接收天體輻射的_，進行天體物理研究?！咀鲆蛔觥浚阂苿与娫捊?jīng)常使用 Wi-Fi 聯(lián)網(wǎng)，也會用藍牙傳輸數(shù)據(jù)。但是，由于 Wi-Fi 和藍牙使用了相同頻段的無線電波，兩者可能互相干擾。請你利用移動電話中的應(yīng)用程序檢

5、查一下，在連接藍牙鼠標或藍牙音響后，移動電話的上網(wǎng)速度會不會受到影響。再查一查 Wi-Fi 和藍牙所使用的電磁波的頻率是多少？3.紅外線紅外線特點：1._ 3._波長范圍：_一切物體都在不停地輻射紅外線， 物體溫度 越高,輻射的紅外線越強. 熱輻射-即_,熱傳遞方式之一發(fā)現(xiàn)：由英國人_于1800年首先發(fā)現(xiàn)特性：_用途：_、_4.可見光能使人的眼睛產(chǎn)生視覺效應(yīng)的電磁波稱為_。如：紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫各色光。波長范圍：_特性：_應(yīng)用：_、_等可見光在電磁波中是一個_的波段光的顏色是由電磁波的_決定的。不同頻率的色光在真空中波速相同，在_中波速不同。同一色光在不同介質(zhì)中，頻率（顏色）不變，波長

6、和波速都要改變。在同一介質(zhì)中，頻率越高，_。【思考】：天空為什么是亮的？天空為什么是藍色的？海水為什么是藍色的？紫外線_是一種波長比紫光還短的不可見光波長范圍：_ _特性： _ _發(fā)現(xiàn)：由德國物理學(xué)家_于1801年首先發(fā)現(xiàn)的應(yīng)用：_、_等一切高溫物體發(fā)出的光中，都有_。注意：_與_人眼都是看不到的人為什么不能長時間在太陽下暴曬？6.X 射線和 射線比X射線波長更短的電磁波，就是_波長范圍：射線：小于_特性：_應(yīng)用：_刀，金屬探傷 射線對人體正常細胞有很強的_作用，因此有 射線可能出現(xiàn)的地方，必須提出警告，嚴加防護比X射線波長更短的電磁波，就是_波長范圍：射線：小于_特性：具有很高的_，更強的穿

7、透能力應(yīng)用：醫(yī)學(xué)治療刀，_ 射線對人體正常細胞有很強的破壞作用，因此有 射線可能出現(xiàn)的地方，必須提出警告，嚴加防護7.STSE-尋找地外文明人類探索自然奧秘的活動從來沒有停止過。20 世紀，“外星人”成了科幻小說的主題之一。1960 年美國國立射電天文臺執(zhí)行了一項計劃：尋找“外星人”。他們使用一臺直徑 26 m 的射電望遠鏡，接收 21 cm 波長的無線電信號。宇宙中最多的元素是氫，21 cm 波長是氫原子輻射的波長之一。如果存在著任何智慧生物，他們都會對氫元素作透徹的研究。同年 4 月 8 日，這架射電望遠鏡開始搜索。遺憾的是，至今沒有發(fā)現(xiàn)什么有價值的信息。研究人員又在 1972 1975

8、年用兩臺直徑更大的射電望遠鏡和更精密的儀器，在同一波段對 660 顆與太陽類似的恒星進行無線電監(jiān)聽，結(jié)果仍然沒有新的發(fā)現(xiàn)。 我國在貴州建造的世界最大的球面射電望遠鏡 FAST 正在開展對地外文明的探索。除了千方百計接收來自太空的“外星人來電”之外，地球上的人也主動向宇宙發(fā)射過幾次無線電信號。1974 年 11 月 16 日，設(shè)在波多黎各的一個天文臺用波長 12.6 cm 的調(diào)頻電磁波第一次向銀河系發(fā)送了人類對外星人的問候。時至今日，人們雖然已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了太陽系外的行星，但還沒有找到地外文明。目前已知的文明星球只有一個 地球。生活在地球上的人們應(yīng)該更加愛護自己的地球母親。1（單選）根據(jù)電磁波譜選出下

9、列各組電磁波，其中頻率互相交錯重疊，且波長順序由短到長排列的是()A微波、紅外線、紫外線B射線、X射線、紫外線C紫外線、可見光、紅外線D紫外線、X射線、射線2（單選）一種電磁波入射到半徑為1 m的孔上，可發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，這種波屬于電磁波譜的區(qū)域是()A射線B可見光C無線電波 D紫外線3.(多選)關(guān)于紅外線的作用與來源，下列說法正確的是()A一切物體都在不停地輻射紅外線B紅外線具有很強的熱作用和熒光作用C紅外線的顯著作用是化學(xué)作用D紅外線容易穿透云霧4.（單選）關(guān)于電磁波譜，下列說法中正確的是()。A電磁波中最容易表現(xiàn)出干涉、衍射現(xiàn)象的是無線電波B紅外線、紫外線、可見光是原子的外層電子受激發(fā)

10、后產(chǎn)生的C倫琴射線和射線是原子的內(nèi)層電子受激發(fā)后產(chǎn)生的D紅外線的顯著作用是熱作用，溫度較低的物體不能輻射紅外線5下列說法中符合實際的是()。A在醫(yī)院里常用X射線對病房和手術(shù)室消毒B醫(yī)院里常用紫外線對病房和手術(shù)室消毒C在人造地球衛(wèi)星上對地球進行拍攝是利用紫外線有較好的分辨能力D在人造地球衛(wèi)星上對地球進行拍攝是利用紅外線有較好的穿透云霧煙塵的能力6.可見光也是一種電磁波，某種可見光的波長為0.6m，則它的頻率為是多少？已知光從真空中進入水中頻率不變，但波長變短，若這種可見光進入水的波長變?yōu)?.5m，那么此光在水中的傳播速度將變?yōu)槎嗌伲繀⒖即鸢?.【答案】B【解析】微波和紅外線，紅外線與紫外線在電磁

11、波譜中不相鄰，更不會頻率重疊，A錯誤紫外線、可見光、紅外線雖相鄰，但它們?nèi)唛g有明確的界線，頻率也不相重疊，C錯誤在電磁波譜中紫外線、X射線、射線有重疊，射線波長最短，紫外線波長最長，故B正確，D錯誤故選B.【總結(jié)】據(jù)電磁波譜中各種電磁波的排列順序、波長(或頻率)大小關(guān)系分析、判斷2.【答案】C【解析】根據(jù)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件可知障礙物或孔的尺寸和波長相差不多或比波長還要小電磁波譜中無線電波的波長范圍大約在104102 m，而紅外線的波長范圍大約在101106 m，可見光、紫外線、射線的波長更短，故只有無線電波才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象即選C.3.【答案】AD【解析】熒光作用和化學(xué)作用都是紫外

12、線的重要用途，紅外線波長較可見光長，繞過障礙物能力強，易穿透云霧4.【答案】AB【解析】長越長的無線電波波動性越顯著，干涉、衍射現(xiàn)象易發(fā)生；從電磁波產(chǎn)生的機理可知射線是原子核受激發(fā)后產(chǎn)生的；不論物體溫度高低如何都能輻射紅外線，物體的溫度越高，它輻射的紅外線越強。5.【答案】BD【解析】紫外線具有殺菌、消毒的作用，X射線穿透能力較強，因此醫(yī)院里常用紫外線對病房和手術(shù)室進行消毒，用X射線透視人體；在人造地球衛(wèi)星上對地球進行拍攝是利用射線的衍射能力較強，容易透過云霧煙塵，因而用波長較長的紅外線，所以選項B、D正確。6.【答案】解：根據(jù)波長、波速和頻率的關(guān)系可知c=f，所以f=c=3.01080.6106=51014Hz 頻率不變，波長變