高中物理选修1-142电磁波谱课件

预习导学预习导学课堂讲义第四章电磁波与电信息技术第2讲电磁波谱高中物理·选修1-1·教科版预习导学课堂讲义第四章电磁波与电信息技术[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跟光速相同，即c＝3×108m/s.2.了解电磁波谱是由无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线组成的，能够知道它们各自的特点与主要应用.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．预习导学预习导学课堂讲义第四章电磁波与电信息技术一、电磁波谱1．电磁波包括很宽的频率范围，它们构成一个电磁波谱．2．c表示光速、f代表频率、λ代表波长，它们满足关系式：c＝λf预习导学预习导学课堂讲义第四章电磁波与电信息技术二、电磁波的不同波段及其用途1．电磁波谱划分的七个波段：、微波、红外辐射(红外线)、可见光、紫外辐射(紫外线)、X射线(伦琴射线)、．2．无线电波(1)无线电波处于电磁波谱波长最、频率最低的波段．无线电波多利用电路产生．(2)无线电波波段划分为超长波、长波、中波、短波和超短波．无线电波γ射线长电磁振荡预习导学预习导学课堂讲义第四章电磁波与电信息技术3．微波(1)微波具有传输容量、等特性．(2)用途①军事上具有重要意义的各种雷达主要用(米波、厘米波)发射信号与接收信号．雷达的主要功能是目标与测定目标的．②微波可以作为一种新型电磁能量，因为微波与物质作用时有热效应和生物效应．(3)微波照射到人体的功率过强、时间过长，就会对人体造成伤害，可能引发某些疾病．大抗干扰微波发现位置预习导学预习导学课堂讲义第四章电磁波与电信息技术4．红外线辐射(1)红外辐射俗称“红外线”，其波长范围为0.75～1000μm.红外线主要是振动产生的辐射．(2)用途①红外热效应的应用：、医学频谱仪②红外探测器：所有物体都会发射或反射红外辐射，利用这种特性，制成了各种红外探测器．分子内原子烘烤物质预习导学预习导学课堂讲义第四章电磁波与电信息技术5．可见光可见光是比红外线波长更短的电磁波．可见光由原子跃迁(低能过程)而产生．可见光波长的范围为400～760nm，是整个电磁波谱中唯一一段人类肉眼可以看得见的电磁波．内部电子预习导学预习导学课堂讲义第四章电磁波与电信息技术6．紫外辐射(1)紫外辐射是比可见光波长更短的电磁波，俗称“紫外线”．紫外辐射也是由原子跃迁(低能过程)而产生的．紫外线的波长范围为40～390nm.内部电子预习导学预习导学课堂讲义第四章电磁波与电信息技术(2)用途①紫外线具有杀菌作用，常用于医疗卫生及工业上的消毒、灭菌．②用于紫外分析，检查物质的成分，发现杂质．③用于制造发光效率很高的荧光灯．(3)防范：人体不能经受照射时间太长、强度太大的紫外辐射，它会使人的皮肤发生病变．预习导学预习导学课堂讲义第四章电磁波与电信息技术7．X射线(1)X射线是比紫外线波长更短的电磁波，又称为伦琴射线．因为它是伦琴于1895年首先发现的．X射线的波长范围为0.001～10nm.X射线是原子跃迁(高能过程)时发出的辐射．内层电子预习导学预习导学课堂讲义第四章电磁波与电信息技术(2)用途①X射线的一个重要特点是它的穿透性很强，所以，医疗上用于对人体进行透视，工业上用于工件探伤，检查金属工件内部的气泡或裂痕．是研究各种晶体结构的有力工具．②X射线断层扫描仪，简称CT.(3)防护：X射线对人体是有伤害的，经常接触X射线的人必须注意防护．预习导学预习导学课堂讲义第四章电磁波与电信息技术8．γ射线(1)γ射线是比X射线波长更短的电磁波．它是原子核内核反应过程产生出来的．γ射线的波长范围为10－16～10－11m.(2)用途：γ射线的穿透能力比X射线更强．因此，工业上常用它对工件进行探伤；医学上，则利用其极强的穿透能力来杀死病态细胞，治疗各种疾病，有所谓γ刀之称．(3)防护：γ射线对人体正常细胞有很强的破坏作用．因此，在γ射线可能出现的地方，必须提出警告，严加防护．课堂讲义预习导学课堂讲义第四章电磁波与电信息技术一、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)、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．课堂讲义预习导学课堂讲义第四章电磁波与电信息技术3．由周期和频率的关系f＝1T可知c＝λT4．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．课堂讲义预习导学课堂讲义第四章电磁波与电信息技术【例1】(单选)(2013·北京市夏季会考)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.vfB.1vfC.fvD．vf答案A解析由公式v＝λf，可得波长λ＝vf，选项A正确．课堂讲义预习导学课堂讲义第四章电磁波与电信息技术针对训练(2013·云南省学业水平考试)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课堂讲义预习导学课堂讲义第四章电磁波与电信息技术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＝vf＝3.0×1081.0×108m＝3.0m.课堂讲义预习导学课堂讲义第四章电磁波与电信息技术二、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→小课堂讲义预习导学课堂讲义第四章电磁波与电信息技术【例2】(多选)关于电磁波谱，下列说法中正确的是()A．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B．γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高C．紫外线比紫光的频率低D．在电磁波谱中，穿透能力最强的是X射线答案AB课堂讲义预习导学课堂讲义第四章电磁波与电信息技术解析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，选项A正确；γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高，选项B正确；在电磁波谱中从无线电波到γ射线，波长逐渐减小，频率逐渐增大，紫外线的频率应比紫光高，在电磁波谱中γ射线的穿透能力最强，故选项C、D错误．课堂讲义预习导学课堂讲义第四章电磁波与电信息技术【例3】下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象．请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上．(1)X光机，________；(2)紫外线灯，________；课堂讲义预习导学课堂讲义第四章电磁波与电信息技术(3)理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好．这里的“神灯”是利用________．A．光的全反射B．紫外线具有很强的荧光作用C．紫外线具有杀菌消毒作用D．X射线的很强的贯穿力E．红外线具有显著的热作用F．红外线波长较长易发生衍射答案(1)D(2)C(3)E课堂讲义预习导学课堂讲义第四章电磁波与电信息技术解析(1)X光机是用来透视人的体内器官的，因此需要具有较强穿透力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大的伤害的X射线，因此选择选项D.(2)紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用，因此选择选项C.(3)“神灯”又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快，因此选择选项E.预习导学预习导学课堂讲义第四章电磁波与电信息技术再见