電磁波及其應(yīng)用電磁波譜

關(guān)于電磁波及其應(yīng)用電磁波譜新課導(dǎo)入

水波的漣漪，音樂的律動(dòng)，光的繽紛色彩，這些不同的事物有共同之處嗎？水波第2頁,共40頁，2024年2月25日，星期天它們的共同處是：波動(dòng)

例如水波：小木棍在平靜水面上下振動(dòng)時(shí)，在水面上激起水波。水波不停向外傳播。第3頁,共40頁，2024年2月25日，星期天既然它們都有波動(dòng)，那么之前我們所學(xué)習(xí)過的電磁波是否也是波動(dòng)呢？如果是，那么它有什么特點(diǎn)？我們又如何去描述電磁波呢？通過今天的學(xué)習(xí)，讓我們?nèi)ス餐私怅P(guān)于電磁波的知識(shí)。如何描述電磁波？第4頁,共40頁，2024年2月25日，星期天4.２電磁波譜第5頁,共40頁，2024年2月25日，星期天教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與能力

1．掌握波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系。知道電磁波在真空中的傳播速度跟光速相同，即c=3×108ｍ/ｓ。

2．了解電磁波譜是有無線電波、紅外線、可見光、紫外線、x射線、γ射線組成的，能夠知道它們各自的特點(diǎn)與主要應(yīng)用。

3．了解電磁波具有能量。了解太陽輻射大部分能量集中的波長(zhǎng)范圍。第6頁,共40頁，2024年2月25日，星期天過程與方法

通過對(duì)生活中電磁波的分析研究，能夠簡(jiǎn)單的計(jì)算波長(zhǎng)、頻率和波速。

情感態(tài)度與價(jià)值觀

了解尋找地外文明的主要?dú)v史和當(dāng)前的進(jìn)展，激發(fā)學(xué)生探索地外未知生命的熱情，增加求知欲。第7頁,共40頁，2024年2月25日，星期天重點(diǎn)

1．波長(zhǎng)、頻率、波速。

2．電磁波普以及生活中的電磁波。

3．電磁波的能量。

難點(diǎn)

1．波長(zhǎng)、頻率、波速的計(jì)算。

2．電磁波普。教學(xué)重難點(diǎn)第8頁,共40頁，2024年2月25日，星期天本節(jié)導(dǎo)航一．波長(zhǎng)、頻率、波速二．電磁波普三．電磁波的能量四．太陽輻射第9頁,共40頁，2024年2月25日，星期天一.波長(zhǎng)、頻率和波速第10頁,共40頁，2024年2月25日，星期天1．描述波動(dòng)的物理量：波長(zhǎng)、頻率和波速

（1）波長(zhǎng)：相鄰的兩個(gè)波峰(或波谷)之間的距離

波峰：一列水波中，凸起的最高處叫波峰

波谷：一列水波中，凹下的最低處叫波谷

符號(hào)：λ

單位：m相關(guān)概念：第11頁,共40頁，2024年2月25日，星期天

2．周期：波峰（波谷）傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離所用的時(shí)間。

符號(hào)：Ｔ

單位：秒Ｓ

3．頻率：1s內(nèi)波峰（波谷）通過的次數(shù)。

符號(hào)：f

單位：赫茲Hz

4．波速：用來描述波傳播快慢的物理量。

符號(hào)：ｖ

單位：m/s第12頁,共40頁，2024年2月25日，星期天5．關(guān)系式：

6．電磁波：

對(duì)于電磁波，有同樣的關(guān)系。如果用λ表示電磁波的波長(zhǎng)、f表示它的頻率，那么，電磁波的波速c與λ、f的關(guān)系是：C=λｆ

電磁波在真空中的速度

Ｃ＝3.00×108m/s第13頁,共40頁，2024年2月25日，星期天思考與討論

1．家用微波爐使用的微波頻率為2450Hz。它的波長(zhǎng)是多少？

2．某廣播電臺(tái)發(fā)射的電磁波的波長(zhǎng)是500m。它的頻率是多少？提示：第14頁,共40頁，2024年2月25日，星期天二.電磁波普第15頁,共40頁，2024年2月25日，星期天

1．電磁波普：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。第16頁,共40頁，2024年2月25日，星期天2．電磁波普分析：第17頁,共40頁，2024年2月25日，星期天

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

（1）無線電波：

特點(diǎn)：λ大于1mm（f小于300000MHz），λ較長(zhǎng)。

應(yīng)用：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。電視塔能發(fā)射無線電波第18頁,共40頁，2024年2月25日，星期天

（2）紅外線：

特點(diǎn)：λ介于無線電波和可見光之間；所有物體都會(huì)發(fā)射紅外線；物體的紅外輻射跟溫度有關(guān)。

應(yīng)用：紅外體溫計(jì)、紅外夜視議、紅外攝影、紅外遙感技術(shù)等。人體也發(fā)射紅外線。體溫越高，發(fā)射的紅外線越強(qiáng)。根據(jù)這個(gè)原理，紅外體溫不與身體接觸也可以測(cè)體溫。第19頁,共40頁，2024年2月25日，星期天紅外線衛(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。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。第20頁,共40頁，2024年2月25日，星期天

（3）可見光：

波長(zhǎng)范圍：400nm-700nm包含七種顏色的色光：紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛

、紫。

作用：引起人眼視覺。第21頁,共40頁，2024年2月25日，星期天

（4）紫外線：

特點(diǎn)：λ介于5－400nm之間，λ較短；能量較高。

作用：滅菌殺毒；促進(jìn)人體對(duì)鈣的吸收；設(shè)計(jì)防偽措施。

注意：消毒燈、驗(yàn)鈔機(jī)燈看起來是淡藍(lán)色的。這不是紫外線。

紫外線看不見。

消毒燈、驗(yàn)鈔機(jī)燈除發(fā)出紫外線外，還發(fā)出少量紫光和藍(lán)光消毒柜第22頁,共40頁，2024年2月25日，星期天

（5）x射線和γ射線

特點(diǎn)：波長(zhǎng)很短，頻率很高；穿透力強(qiáng)，能量高。

作用：x射線用于人體檢查如CT掃描；x射線用于金屬缺陷探測(cè)、安全檢查等；γ射線可以治療某些癌癥，也可用于金屬缺陷探測(cè)等。CT：計(jì)算機(jī)輔助Ｘ射線斷層攝影第23頁,共40頁，2024年2月25日，星期天三.電磁波的能量第24頁,共40頁，2024年2月25日，星期天麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，這說明電磁波是一種客觀存在的物質(zhì)。

例如：我們可以利用微波對(duì)食物進(jìn)行加熱，光是一種電磁波，太陽光照射到我們身上，我們感覺到身體熱起來，我們的收音機(jī)能夠受到廣播電臺(tái)的聲音，那是因?yàn)殡娕_(tái)發(fā)射的電磁波在收音機(jī)的天線里感應(yīng)出了電流。這種種現(xiàn)象說明電磁波具有能量。第25頁,共40頁，2024年2月25日，星期天1．電磁波的能量

電磁波有能量。電磁波是一種物質(zhì)存在的形式。

例：微波爐，食物增加的能量是微波給的,食物中的水分子在微波的作用下加劇了熱運(yùn)動(dòng)，內(nèi)能增加，溫度升高。

2．電磁波的特點(diǎn)

（1）電磁波是物質(zhì)存在的一種特殊形式。

（2）電磁波具有能量。

（3）電磁波具有的能量跟f有關(guān)，f越高，能量越高。第26頁,共40頁，2024年2月25日，星期天四.太陽輻射第27頁,共40頁，2024年2月25日，星期天

太陽輻射：

1．太陽輻射中包含無線電波、紅外線、可見光、紫外線、x射線、γ射線。

2．能量集中在可見光、紅外線、紫外線三個(gè)區(qū)域。

3．波長(zhǎng)在黃綠光的輻射能量最強(qiáng),人眼對(duì)黃綠光感受最強(qiáng)。

我們的眼睛正好能感受這個(gè)區(qū)域的電磁輻射。眼睛把太陽在最強(qiáng)輻射區(qū)的輻射作為自己的接收對(duì)象，這樣就能看到最多的東西，獲得最豐富的信息。第28頁,共40頁，2024年2月25日，星期天太陽輻射能大部分集中在可見光和紅外線、紫外線區(qū)域。如圖所示：第29頁,共40頁，2024年2月25日，星期天課堂小結(jié)兩個(gè)概念一個(gè)關(guān)系六段波譜波的能量太陽輻射波長(zhǎng)和頻率六段波各自特點(diǎn)和應(yīng)用電磁波具有能量及其影響因素太陽輻射的特點(diǎn)第30頁,共40頁，2024年2月25日，星期天

一、波長(zhǎng)、頻率和波速

1．描述波動(dòng)的物理量：波長(zhǎng)、頻率和波速。

2．波峰、波谷：凸起的最高處叫做波峰；凹下的最低處叫波谷。

3．波長(zhǎng)：鄰近的兩個(gè)波峰(或波谷)間的距離叫做波長(zhǎng)。

4．頻率：1S內(nèi)通過的波峰或波谷的次數(shù)叫頻率。

5．波速公式：波速=波長(zhǎng)×頻率C=λｆ

6．電磁波在真空中的速度：C=3.00×108m/s。第31頁,共40頁，2024年2月25日，星期天

二、電磁波譜

1．電磁波譜：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。

2．波長(zhǎng)從大到小的順序：無線電波、光波（紅外線、可見光、紫外線）、X射線、γ射線。

三、電磁波的能量

電磁波有能量。電磁波是一種物質(zhì)。

四、太陽輻射

太陽輻射的能量集中在可見光、紅外線和紫外線三個(gè)區(qū)域。黃綠光附近，輻射的能量最強(qiáng)。第32頁,共40頁，2024年2月25日，星期天課堂練習(xí)

1．以下有關(guān)在真空中傳播的電磁波的說法正確的是（）A．頻率越大，傳播的速度越大

B．頻率不同，傳播的速度相同

C．頻率越大，其波長(zhǎng)越大

D．頻率不同，傳播速度也不同B第33頁,共40頁，2024年2月25日，星期天

2．在電磁波譜中，紅外線、可見光和倫琴射線（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

B．倫琴射線的頻率最大，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．倫琴射線頻率最大，可見光的頻率最小B第34頁,共40頁，2024年2月25日，星期天

3．關(guān)于紫外線，下列說法中正確的是（）

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第35頁,共40頁，2024年2月25日，星期天

4．下列各組電磁波中,接波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短排列正確的是（）A．紅外線、紫外線、可見光、γ射線

B．γ射線、紫外線、紅外線、可見光

C．γ射線、紫外線、可見光、紅外線

D．紅外線、可見光、紫外線、γ射線B第36頁,共40頁，2024年2月25日，星期天

5．有些動(dòng)物在夜間幾乎什么也看不見，而貓頭鷹在夜間卻有很好的視力，其原因?yàn)椋ǎ〤A．不需要光線，也能看到

B．自身眼睛發(fā)光，照亮搜索目標(biāo)

C．可對(duì)紅外線產(chǎn)生視覺

D．可對(duì)紫外線產(chǎn)生視覺第37頁,共40頁，2024年2月25日，星期天教材習(xí)題答案1．答