高中物理 拓展阅读14.5电磁波谱同步素材 新人教版选修3-4.doc

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1、电磁波谱我们已知无线电波是电磁波,其波长范围以几十千米到几毫米,又已知光波也是电磁波,其波长不到1微米,可见电磁波是一个很大的家族,作用于我们眼睛并引起视觉的部分,只是一个很窄的波段,称可见光,在可见光波范围外还存在大量的不可见光,如红外线、紫外线等等。1、电磁波谱:  按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱,叫电磁波谱。  由无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线合起来构成范围非常广阔的电磁波谱。             2、无线电波  波长大于1mm的电磁波  用途:通信、雷达和天体

2、物理研究等  产生机理:振荡电路中自由电子的周期性运动。  不同波段的无线电波采用不同的传播方式    (1)长波、中波:采用地波方式发射  波长较长,容易产生衍射现象。长波在地面传播时能绕过障碍物(大山、高大建筑物……),采用地波方式发射。              5用心爱心专心  (2)短波采用天波方式发射  长波容易被电离层吸收;微波容易穿过电离层;短波容易被电离层反射;因此短波采用天波方式发射               (3)微波:频率很高,直线传播           3、红外线  发现过程

3、:1800年英国物理学家赫谢耳用灵敏温度计研究光谱各色光的热作用时,把温度计移至红光区域外侧,发现温度更高,说明这里存在一种不可见的射线,后来就叫做红外线。(用棱镜显示可见谱)  波长在0.76μm至1000μm  显著作用:热效应  产生方法:一切物体都发射红外线  机理:原子外层电子受激发产生的  用途:5用心爱心专心  (1)红外线加热,这种加热方式优点是能使物体内部发热,加热效率高,效果好。  (2)红外摄影,(远距离摄影、高空摄影、卫星地面摄影)这种摄影不受白天黑夜的限制。  (3)红外线成像(

4、夜视仪)可以在漆黑的夜间能看见目标。  (4)红外遥感,可以在飞机或卫星上戡测地热,寻找水源、监测森林火情,估计家农作物的长势和收成,预报台风、寒潮。  利用红外线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。                     行星状星云NGC7027的红外线照片                  4、紫外线  发现过程:1801年德国的物理学家里特,发现在紫外区放置的照相底板感光,荧光物质发光。  波长在5nm至370nm间  显著作用:A、激

5、发荧光,B、化学作用,C、杀菌消毒,D、穿不过普通玻璃  产生:一切高温物体  机理:原子的外层电子受激发  应用:  (1)紫外照相,可辨别出很细微差别,如可以清晰地分辨出留在纸上的指纹。  (2)照明和诱杀害虫的日光灯,黑光灯。  (3)医院里病房和手术室的消毒。  (4)治疗皮肤病,硬骨病。  利用紫外线的荧光作用检验人民币的真伪               5、X射线  发现过程:1895年德国物理学家伦琴在研究阴极射线的性质时,发现阴极射线(高速电子流)射到玻璃壁上,管壁会发出一种看不见的射线,

6、伦琴把它叫做X射线。  波长小于紫外线  性质:5用心爱心专心穿透能力强  产生机理:原子内层电子受激发产的  高速电子流射到任体固体上,都会产生X射线。             应用:  (1)工业上金属探伤  (2)医疗上透视人体。  X光射线下的鱼和手:             6、伽马(γ)射线  波长比X射线更短  产生机理:原子核受激发产生的  γ射线的穿透本领更大,在工业和医学等领域有广泛的应用,如探测金属内部的缺陷,或用γ射线摧毁病变细胞,治疗癌症.  下图为伽马刀治疗仪:        

7、     【总结】:  无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线合起来构成了范围广阔的电磁波谱。从无线电波到γ射线,都是本质相同的电磁波,它们的行为服从共同的规律,另一方面由频率或波长的不同而又表现出不同的特性,如波长越长的无线电波,很容易表现出干涉、衍射等现象,随波长越来越短的可见光、紫外线、X射线、γ射线要观察到它们的干涉、衍射现象、就越来越困难了。  电磁波产生的机理:  无线电波:产生于振荡电路中。  红外线:原子的外层电子受到激发后产生的  可见5用心爱心专心光:原子的外层电子受到激发

8、后产生的  紫外线:原子的外层电子受到激发后产生的  伦琴射线:原子内层电子受到激发而产生的  γ射线:原子核受到激发后产生的5用心爱心专心

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