光的电磁说—电磁波谱.ppt

《光的电磁说—电磁波谱.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、11.7光的电磁说电磁波谱1.电磁波和机械波的的区别与联系何在？机械波产生于波源的机械振动而电磁波是电磁振荡产生的所以他们传播的能量分别为机械能和电磁能最后机械波传播需要介质而电磁波不需要或者说人类至今还没有发现这种介质机械波很多，比如声波……电磁波也很多，比如：无线电波、可见光、红外线、激光等等对于电磁波及机械波的区别，估计大家已经了解了.可是，光究竟是机械波还是电磁波呢？19世纪初，光的波动说获得很大成功，逐渐得到人们公认。但是当时人们把光波看成象机械波，需要有传播的媒介，曾假设在宇宙空间充满一种特殊物质“以太”。而

2、且，“以太”应具有以下性质：一是有很大的弹性（甚至象钢一样），二是有极小的密度（比空气要稀薄得多——以至我们根本不能用实验探测它的存在）。这种神秘的“以太”存在吗？这个问题到目前为止，甚至还在小范围的争执之中。但是，各种证明“以太”存在的实验都被认为是失败的，这就使光的机械波学说陷入了困境。而且，有一些新的事实促使人们去进一步探索光的本性的神秘面纱：1862年法拉第做了最后一次实验，试图发现磁场对放在磁场内的光源发出的光线的影响，但结果是否定的，因为他用的仪器还不够灵敏，不能探测到这种微细的效应。三十年后，当时还是青年的

3、塞曼，从阅读法拉第的实验计划受到启发，他用更精密的仪器重新做实验，发现了塞曼效应。这个实验既对原子物理的研究有着重要的贡献，同时也证明了光具有电磁本性。19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦提出电磁场的理论，预见了电磁波的存在，并提出电磁波是横波，传播的速度等于光速，根据它跟光波的这些相似性，指出“光波是一种电磁波”——光的电磁说。1886-1888年赫兹用实验证实了电磁波的存在，测得它传播的速度等于光速，与麦克斯韦的预言符合得相当好，证实了光的电磁说是正确的。而且，光作为一种电磁波，具有电磁波的共性：1、同种均匀介质中

4、匀速传播λ=v/f；2、从一种介质到另一种介质，波的频率不变、波速&波长改变光作为一种电磁波，它的频率范围是3.9×1014~7.5×1014Hz，（在真空中的）波长范围是7.70×10－7~4.00×10－7m.太阳光（亦或是可见光）是属于电磁波的（见下图）电磁波谱能引起视觉的光就是可见光.可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分，可见光谱没有精确的范围可见光是电磁波谱的一小部分，白光经过三棱镜折射后会形成按一定顺序排列的彩色光带，这种现象呗称之为光的色散。它所散发出的七色彩带成为可见光谱光的色散现象证明了白光是由各种颜色

5、的光复合而成的，不能发生色散的光，称为单色光。光的波理论指出，光的颜色是由它的频率决定的,同一介质，不同颜色的光的偏折程度是不同的。红光的最小，紫光的最大可见光仔细看上面的图的话，可以发现可见光的两端好像消失一般.那么，既然紫光红光的右（左）边是模糊消失的，那么，在那个似有似无的区域，是不是存在着我们肉眼看不见，但用一起可以探测的射线？这里的话，应该有人已经猜出了这两条射线的名称了吧！没错，这两条线就是生活中极为常见的红外线和紫外线了红外线是太阳光线中众多不可见光线中的一种，由英德国科学家霍胥尔于1800年发现，又称为红

6、外热辐射,他将太阳光用三棱镜分解开，在各种不同颜色的色带位置上放置了温度计，试图测量各种颜色的光的加热效应。结果发现，位于红光外侧的那支温度计升温最快。因此得到结论：太阳光谱中，红光的外侧必定存在看不见的光线，这就是红外线。也可以当作传输之媒界。近红外线或称短波红外线，波长0.76～1.5微米，穿入人体组织较深,约5～10毫米；远红外线或称长波红外线，波长1.5～400微米，多被表层皮肤吸收，穿透组织深度小于2毫米。红外线infraredray红外线可分为三部分，即近红外线，波长为(0.75-1)～(2.5-3)μm之间

7、；中红外线，波长为(2.5-3)～(25-40)μm之间；远红外线，波长为(25-40)～l000μm之间。红外线的物理特性：热效应一切物体都在不停的辐射红外线。物体的温度越高，辐射的红外线就越多。红外线的应用：生活中高温杀菌，红外线夜视仪，监控设备，手机的红外口，宾馆的房门卡，汽车、电视机的遥控器、洗手池的红外感应，饭店门前的感应门利用灵敏的红外线探测器接收物体发出的红外线，用电子仪器对收到的信号进行处理，就可以知道被测物体的信息红外线主要作用是热作用，可以利用红外线来加热物体和进行红外线遥感红外线技术的应用利用红外线

8、检测人体的健康状态，本图片是人体的背部热图，透过图片可以根据不同颜色判断病变区域．红外线检视器是利用红外线能穿透颜料的特性，揭示顏料层下隐藏的资料．利用红外线发射器、接收器及屏幕显示器，油画上炭笔初稿稿及已往曾经进行过的修复工作都能一一呈现于眼前．红外线卫星云图显示一九九九年九月十六日台风约克于清晨靠近香港时,中心的