高中物理第十四章电磁波5电磁波谱学案1新人教版选修3_4

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1、5．电磁波谱1．了解什么是电磁波谱，知道各种可见光和不可见光与无线电波一样，也是电磁波。2．了解不同波长(或频率)范围的电磁波的特性以及应用。3．知道电磁波也具有能量，知道电磁波是一种物质。4．了解阳光的成分以及其能量分布的大体情况。在我们身边到处有电磁波的影子，它的应用更是比比皆是。下面列出的设备中工作时所发出的波，哪些不属于电磁波？(1)B超检查身体时发出的波；(2)微波炉加热食物时发出的波；(3)电视发射塔发出的波；(4)互联网光缆中传播的波；(5)电视机遥控器发出的波。提示：超声波或次声波是机械波，而光波、微波、红外线都是电磁波，故只有(1)不是电磁波。1．电磁波谱把

2、各种电磁波按波长或频率的大小顺序排列起来，就组成了________。按照波长从长到短依次排列成：________、______、________、________、________、______、______。不同的电磁波由于具有不同的________，才具有不同的特性。2．无线电波波长大于1mm(频率小于300GHz)的电磁波是无线电波，主要用于______和______。3．红外线(1)它是一种光波，它的波长比无线电波短，比可见光长，不能引起人的视觉。(2)所有______都发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射____。(3)主要应用于________和____

3、______。(4)它的热作用较强，衍射现象比可见光明显，能在云雾、烟尘中传播得较远。4．可见光可见光的波长在400nm到760nm之间。分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。不同颜色的光波长(频率)______。5．紫外线波长范围在5nm到370nm之间，不能引起人的视觉，紫外线具有______的能量，应用于________。还具有较强的______效应，用来激发荧光物质发光。思考：人为什么不能长时间在太阳下暴晒？6．X射线和γ射线7．电磁波的能量________的实验证实了电磁波的存在，________能加热食物，电磁波能在收音机或电视机天线回路产生________，都

4、能说明电磁波有能量，电磁波是一种物质。8．太阳辐射太阳辐射中不仅有可见光，还有无线电波、红外线、紫外线、X射线、γ射线，其能量主要集中在______、______和________三个区域。可见光中主要以黄绿光附近的光最强，我们的眼睛正好对这一区域最敏感。答案：1．电磁波谱　无线电波　微波　红外线　可见光　紫外线　X射线　γ射线　频率(波长)2．通信　广播3．(2)物体　强　(3)红外遥感　红外高空摄影4．不同5．较高　杀菌消毒　荧光思考提示：紫外线的作用较强，人体适量接受太阳光里的紫外线照射，能促进钙质吸收。但过多地吸收紫外线，会对皮肤和眼睛造成伤害。6．(1)人体透视7．

5、赫兹　微波炉　感应电流8．可见光　红外线　紫外线一、比较说明各种电磁波的产生机理、特征和用途电磁波是一个大家族，从无线电波到γ射线组成电磁波谱，可见光只是这个谱系中很窄的一个波段。下面将这一家族的成员比较一下，便于了解。电磁波谱无线电波红外线可见光紫外线X射线γ射线波长大于1mm大于760nm760～400nm370～5nm波长更短波长最短宏观产生机理LC电路一切物体都不停地发射红外线太阳或光源高温物体发出的光含有紫外线高速粒子流撞击固体物质时产生核辐射微观产生机理振荡电路中的电子运动原子的外层电子受到激发原子内层电子受到激发原子核受到激发主要特征波动性强，易衍射热作用强引起

6、视觉、感光作用化学作用、荧光效应穿透能力强穿透能力最强主要用途通信、广播、导航加热、遥测、遥感、红外摄影、夜视照明、照相日光灯、灭菌消毒检查、探测、透视探测、医疗无线电波和红外线有重叠部分，紫外线和X射线有重叠部分，X射线和γ射线也有重叠部分。二、各种电磁波的共性和个性共性：它们在本质上都是电磁波，它们的行为服从相同的规律，都遵守公式v＝λf，它们在真空中的传播速度是c＝3.0×108m/s，它们的传播都不需要介质，各波段之间的区别并没有绝对的意义。个性：(1)不同电磁波的产生机理不同。(2)不同电磁波的频率或波长不同，表现出不同的特性，波长越长越容易发生干涉、衍射现象，波长

7、越短观察干涉、衍射现象越困难。正是这些不同的特性决定了它们不同的用途。如X射线、γ射线等电磁波的波的特征很不明显，但穿透本领却很强，主要应用在探测和治疗；紫外线化学作用和荧光效应能应用在曝光灯、消毒柜等电器中；红外线的热作用强，衍射有明显的特征，应用于加热、遥测、遥感、红外摄像、红外制导；无线电波的波动性强，广泛地应用在通信、广播和导航等领域。(3)电磁波，都遵守v＝λf，同频率的电磁波，在不同介质中速度不同。不同频率的电磁波，在同一种介质中传播时，频率越大折射率越大，速度越小。类型射线特点的应用【例题