高中物理(新教材)選修二課件2：4-4-電磁波譜 人教版

4.4電磁波譜新課引入電磁波的范圍很廣。我們通常所說的，無線電波、光波各種射線，如紅外線、紫外線、X射線、γ射線等，都是電磁波。我們把各種電磁波按照波長或頻率大小的順序排列成譜，就叫電磁波譜。這節(jié)課我們就來學習電磁波譜中各種電磁波的特點和主要作用。一、無線電波技術上把波長大于1mm（頻率低于300GHz）的電磁波稱作無線電波，并按波長（頻率）劃分為若干波段。不同波段的無線電波的傳播特點不一樣，發(fā)射和接受所用的設備和技術也不盡相同，因此各有各的用途。如雷達是利用電磁波遇到障礙物要發(fā)生反射，以此來測定物體位置的無線電設備，其利用的是波長較短的微波。無線電波的波段的劃分及其主要用途（根據：波長/頻率）移動通信網絡雷達天線射電望遠鏡二、紅外線紅外線：紅外線的波長比無線電波短，比可見光長。所有物體都發(fā)射紅外線。熱物體的紅外輻射比冷物體的紅外輻射強。夜視儀器紅外攝影紅外遙感技術紅外體溫計三、可見光可見光：能使人的眼睛產生視覺效應的電磁波，稱為可見光?？梢姽獾牟ㄩL為400~760nm。不同顏色的光是波長(或頻率)范圍不同的電磁波。各色光在真空中的波長和頻率晴朗的天空看起來是藍色的，是由于波長較短的光比波長較長的光更容易被散射。傍晚的陽光比較紅，是由于大氣對波長較短的藍光、紫光比對波長較長的紅光、橙光吸收較強的緣故。晴朗的天空看起來是藍色的，是由于波長較短的光比波長較長的光更容易被散射。傍晚的陽光比較紅，是由于大氣對波長較短的藍光、紫光比對波長較長的紅光、橙光吸收較強的緣故。四、紫外線紫外線：在紫光之外波長范圍為5~370nm的電磁波是紫外線。紫外線具有較高的能量，足以破壞細胞核中的物質。因此可以利用紫外線滅菌消毒。太陽光中有許多紫外線，人體接受適量的紫外線照射，能夠促進鈣的吸收，改善體質，但是過強的紫外線會傷害眼睛和皮膚。許多物質在紫外線的照射下能發(fā)出熒光，根據這點可以設計防偽措施。利用紫外線檢驗人民幣的真?zhèn)巫贤饩€殺菌注意：消毒燈、驗鈔機燈看起來是淡藍色的，但這不是紫外線，紫外線看不見的。五、

X射線和γ射線X射線和γ射線：波長比紫外線更短的電磁波就是X射線和γ射線了。X射線對生命物質有較強的作用，過量的X射線輻射會引起生物體的病變。X射線具有很強的穿透本領，可以用來檢查人體的內部器官，幫助醫(yī)生判斷人體組織是否發(fā)生了病變。在工業(yè)上，利用X射線檢查金屬構件內部的缺陷。機場等地進行安全檢查時，X射線能輕而易舉地探測到箱內的物品。波長最短的電磁輻射是γ射線，它具有很高的能量。γ射線能破壞生命物質。把這個特點應用在醫(yī)學上，可以摧毀病變的細胞，用來治療某些癌癥。γ射線的穿透能力很強，也可用于探測金屬構件內部的缺陷。知識歸納從無線電波到γ射線都是本質相同的電磁波，其行為服從共同的規(guī)律，但因波長(頻率)不同，又表現出不同的特點。1.共性(1)它們在本質上都是電磁波，它們的行為服從相同的規(guī)律，各波段之間的區(qū)別并沒有絕對的意義。(2)都遵守公式v=λf，它們在真空中的傳播速度都是c=3.0×108m/s。(3)它們的傳播都不需要介質。(4)它們都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。2.特性(1)不同電磁波的頻率或波長不同，表現出不同的特性，波長越長越容易產生干涉、衍射現象，波長越短穿透能力越強。(2)同頻率的電磁波，在不同介質中速度不同。不同頻率的電磁波，在同一種介質中傳播時，頻率越大，速度越小。2.特性(1)不同電磁波的頻率或波長不同，表現出不同的特性，波長越長越容易產生干涉、衍射現象，波長越短穿透能力越強。(2)同頻率的電磁波，在不同介質中速度不同。不同頻率的電磁波，在同一種介質中傳播時，頻率越大，速度越小。(4)用途不同：無線電波用于通信和廣播，紅外線用于加熱和遙感技術，紫外線用于殺菌消毒，X射線應用于醫(yī)學上的X光照相，γ射線用于檢查金屬部件的缺陷等。(3)產生機理不同：無線電波振蕩電路中電子周期性運動產生紅外線、可見光和紫外線原子的外層電子受激發(fā)后產生X射線原子的內層電子受激發(fā)后產生γ射線原子核受激發(fā)后產生隨堂練習1.關于生活中遇到的各種波，下列說法不正確的是(

)A.電磁波可以傳遞信息，聲波不能傳遞信息B.手機在通話時涉及的波既有電磁波又有聲波C.太陽光中的可見光和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳播速度相同D.遙控器發(fā)出的紅外線波長和醫(yī)院“CT”中的X射線波長相同ACD2.關于電磁波譜，下列說法正確的是(

)A.X射線對生命物質有較強的作用，過量的X射線輻射會引起生物體的病變B.γ射線是波長最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高C.紫外線比紫光更容易發(fā)生干涉和衍射D.在電磁波譜中，最容易發(fā)生衍射現象的是γ射線AB3.為了消殺新冠病毒，防控重點場所使用一種人體感應紫外線燈，這種燈裝有紅外線感應開關，人來燈滅，人走燈亮，為人民的健康保駕護航，下列說法錯誤的是（）A.紅外線的光子能量比紫外線的大B.紅外線的衍射能力比紫外線的強C.紫外線能消殺病毒是因為紫外線具有較高的能量D.紅外線感應開關通過接收到人體輻射的紅外線來控制電路通斷A4.某居住地A位于某山脈的一邊，山脈的另一邊P處建有一無線電波發(fā)射站。該發(fā)射站可發(fā)送頻率為400kHz的中波和頻率為400MHz的微波，已知無線電波在空氣中的傳播速度都為3.0×108m/s，則：（1）該中波和微波的波長各是多少？（2）發(fā)射站發(fā)出的電磁波是經過干涉還是衍射后到達居住地A處的？（3）哪種波接收效果好？

備用工具&資料4.某居住地A位于某山脈的一邊，山脈的另一邊P處建有一無線電波發(fā)射站。該發(fā)射站可發(fā)送頻率為400kHz的中波和頻率為400MHz的微波，已知無線電波在空氣中的傳播速度都為3.0×108m/s，則：（1）該中波和微波的波長各是多少？（2）發(fā)射站發(fā)出的電磁波是經過干涉還是衍射后到達居住地A處的？（3）哪種波接收效果好？2.關于電磁波譜，下列說法正確的是(

)A.X射線對生命物質有較強的作用，過量的X射線輻射會引起生物體的病變B.γ射線是波長最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高C.紫外線比紫光更容易發(fā)生干涉和衍射D.在電磁波譜中，最容易發(fā)生衍射現象的是γ射線AB移動通信網絡雷達天線射電望遠鏡二、紅外線紅外線：紅外線的波長比無線電波短，比可見光長