2018-2019版高中物理 第四章 电磁波及其应用 第2讲 电磁波谱学案 新人教版选修1 -1

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1、第2讲　电磁波谱[目标定位]　1.掌握波长、频率和波速的关系.知道电磁波在真空中的传播速度等于光速，即c＝3.00×108m/s.2.知道电磁波谱由无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线组成，能够知道各自的特点与重要应用.3.了解电磁波具有能量.了解太阳辐射大部分能量集中的波长范围.4.了解寻找地外文明的主要历史和当前的进展，激发学生探索地外未知生命的热情，增加求知欲.一、波长、频率和波速1.概念(1)在一列水波中，凸起的最高处叫做波峰；凹下的最低处叫做波谷.邻近的两个波峰(或波谷)的距离叫做波长.(2)在1s

2、内有多少次波峰或波谷通过，波的频率就是多少.(3)用来描述波传播快慢的物理量叫做波速.2.波速、波长、频率三者之间的关系：波速＝波长×频率，电磁波的波速c与λ、f的关系是c＝λf.3.电磁波在真空中的速度c＝3.0×108__m/s.想一想　电磁波在任何介质中的传播速度都等于光速吗？答案　不是.电磁波在真空中的速度最大，而在介质中速度都会减小，我们认为电磁波在空气中的传播速度近似等于光速.二、电磁波谱1.按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱，叫做电磁波谱.2.不同波长电磁波的特性(1)无线电波波长大于1mm(频率

3、小于300000MHz)的电磁波是无线电波.无线电波用于通信和广播.(2)红外线①红外线是一种光波，它的波长比无线电波的波长短，比可见光长，②所有物体都发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强.我们看不见红外线.③利用红外线遥感可以在飞机或人造卫星上勘测地热、寻找水源、监视森林火情、预报风暴和寒潮.3.可见光可见光的波长在700～400nm之间.4.紫外线波长范围在5～400nm的电磁波是紫外线.可以利用紫外线灭菌消毒.人体接受适量的紫外线照射，能促进钙的吸收，改善身体健康.在紫外线的照射下，许多物质会发出荧光.

4、根据这个特点可以设计防伪措施.5.X射线和γ射线波长比紫外线更短的电磁波就是X射线和γ射线.X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变.X射线能够穿透物质，可以用来检查人体内部器官.波长最短的电磁波是γ射线，它具有更高的能量.在医学上可以治疗某些癌症、探测金属部件内部的缺陷.想一想　除了课本上提到的各种电磁波的应用，你还知道电磁波的哪些应用？答案　在现代战争中，很多武器的自动瞄准系统都有红外线探测装置，即使是人隐蔽在半边开放的掩体中，也能够被红外线探测装置发现；一些控制导弹飞行的系统中，也常常利用红

5、外线进行制导；许多动物具有发达的红外线感受器官.三、电磁波的能量1.微波炉的工作应用了一种电磁波——微波.食物中的水分子在微波的作用下加剧了热运动，内能增加，温度升高.2.电磁波具有能量，电磁波是一种物质.四、太阳辐射1.太阳辐射中含有可见光、红外线、紫外线，同时还有X射线、γ射线、无线电波.2.太阳辐射的能量集中在可见光、红外线和紫外线三个区域内.波长在黄绿光附近，辐射的能量最强.我们的眼睛正好能感受这个区域的电磁辐射.一、波长、频率和波速的关系1.电磁波在真空中的速度为光速，c＝3×108m/s.2.电磁波的波长(λ

6、)、波速(c)及频率(f)的关系.(1)c＝λf.(2)真空中，电磁波的频率越大，波长越短.3.由周期和频率的关系f＝可知c＝.4.影响波速的因素电磁波与机械波不同，它的传播速度与介质和频率有关，而机械波的速度只与介质有关.例1　电磁波在空中的传播速度为v.北方交通广播电台的频率为f，该电台所发射电磁波的波长为(　　)A.B.C.D.vf答案　A解析　由公式v＝λf，可得波长λ＝，选项A正确.针对训练1　英国物理学家麦克斯韦认为：变化的磁场________(选填“能”或“不能”)产生电场；德国物理学家________用实

7、验成功证实了电磁波的存在；已知电磁波在真空中的传播速度为3.0×108m/s，频率为1.0×108Hz的电磁波，在真空中的波长为________m.答案　能　赫兹　3.0解析　根据麦克斯韦电磁场理论可知变化的磁场能产生电场；赫兹用实验证实了电磁波的存在；由公式v＝λf，可得波长λ＝＝m＝3.0m.二、电磁波谱及其应用　　名称特性　无线电波红外线可见光紫外线X射线γ射线主要作用通信、广播热作用视觉作用化学作用穿透作用贯穿作用真空中的速度都是c＝3.00×108m/s频　率小→大波长大→小例2　如图4－2－1所示，医院常用X

8、光机检查人的身体.X光机利用了X射线的(　　)图4－2－1A.荧光效应B.灭菌消毒作用C.强穿透能力D.显著热效应答案　C解析　X射线能够穿透物质，可以用来检查人体内部器官，选项C正确.针对训练2　关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是(　　)A.把电场和磁场组合在一起就是电磁场B.无线电波、可见光、X射线都是电磁波C