2019-2020学年高中物理 第四章 电磁波与电信息技术 2 电磁波谱 3 电信息技术及其应用课件

第四章电磁波与电信息技术2电磁波谱3电信息技术及其应用第四章电磁波与电信息技术1.知道波长、频率和波速的关系．2.了解电磁波谱是由无线电波、微波、红外辐射、可见光、紫外辐射、X射线、γ射线组成的，能够知道它们各自的特点及主要应用．3.了解电信息技术传输信息的一般过程及应用．一、电磁波谱1．按电磁波的_______或_______大小的顺序把它们排列成谱，叫做电磁波谱．2．按波长由大到小的顺序，它们分别是：无线电波、微波、_______、可见光、_________、_______和_________．电磁波的频率越高，它的波长就越短．3．波速、波长、频率之间的关系：_______．波长频率红外辐射紫外辐射X射线γ射线c＝λf二、电磁波的不同波段及其用途电磁波谱无线电波微波红外辐射可见光紫外辐射X射线γ射线特性波动性强传输量大、抗干扰热效应引起视觉化学作用、荧光效应、杀菌贯穿作用强贯穿本领最强电磁波谱无线电波微波红外辐射可见光紫外辐射X射线γ射线应用无线电技术雷达、微波炉加热、遥感照明、摄影感光技术、医用消毒检查探测，医用透视工业探伤、医用治疗三、电信息技术1．定义：指的是通过_______来传输信息的技术．2．传输信息的一般过程信源――→信息编码――→信号信道――→信号＋噪声译码――→信息信宿↑噪声3．根据信道的不同，电信号的传输可以分为_______通信和_______通信．电有线无线四、电信息的应用1．电话(1)组成：由_________和_________构成．(2)分类：_______电话和_______电话．2．电视(1)定义：是把图像与声音同时从_______传到_______的一种技术．发话器收话器固定移动发射端接收端(2)无线电视的流程：如图所示．3．雷达雷达是利用_______进行测距、定位的仪器．雷达的工作原理：雷达是利用电磁波遇到障碍物会发生反射的特性工作的．雷达有广泛的实际应用．电磁波对电磁波谱的理解如图所示是按波长由长到短(频率由小到大)顺序排列的电磁波谱．在电磁波谱中，可见光只是其中很窄的一个波段．由于它们都是本质上相同的电磁波，所以它们的行为都服从共同的规律，但另一方面，由于它们的频率不同而又表现出不同的特性．例如，波长较长的无线电波，很容易表现出干涉、衍射现象，但对波长较短的可见光、紫外辐射、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．观察图，回答下列问题．(1)波长最长的、最短的电磁波各是什么？(2)按照波长由大到小的顺序排列，电磁波可以划分为哪几种？按照频率由大到小的顺序又是怎样呢？(3)无线电波按照波长由小到大的顺序又可以划分为哪几种？(4)试举例说明各种电磁波应用的代表性仪器或者符号标志．[解析](1)由电磁波谱可知波长最长的是无线电波，波长最短的是γ射线．(2)按照波长由大到小可以划分为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．按照频率由大到小的顺序是γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波．(3)可分为短波、中短波、中波和长波．(4)长波、中波、短波应用的代表性仪器有收音机、广播电台等；微波的有电视、微波炉等；红外线的有红外线遥感、红外线烤箱等；可见光只占电磁波谱中很小的一部分；紫外线的有紫外线消毒柜、黑光灯等；X射线的有“CT”机、X射线透视器等；γ射线的有放射性标志和γ射线探伤等．[答案]见解析1.以下关于电磁波谱的理解正确的是()A．红外线的波长比紫外线的波长短B．可见光不属于电磁波C．无线电波的波长比γ射线波长要长D．无线电波的波长大于1mm解析：选CD.按照波长由小到大的顺序排列，电磁波可划分为γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线和无线电波，而波长大于1mm的电磁波属于无线电波．所以C、D正确．描述电磁波的物理量及其关系1．波长λ：电磁波在一个周期内传播的距离等于一个波长．2．频率f：单位时间内完成全振动的次数叫做频率．3．波速：电磁波在真空中的传播速度等于光速，c＝3×108m/s.4．波长、波速和频率间的关系公式：v＝λf，T＝1f.在真空中传播的波长为15m的电磁波，进入某一介质中传播时，若传播速度为2×108m/s，则该电磁波在介质中的波长是多少？[解析]由c＝fλ知：λ1＝v1f1，λ2＝v2f2又因为电磁波频率不变，即f1＝f2所以λ1λ2＝v1v2故λ2＝v2v1λ1＝2×1083×108×15m＝10m.[答案]10m2.关于波长为0.6μm的红光，下列说法中正确的是()A．其在真空中传播速度为3.0×108m/sB．其频率是5×1014HzC．传播10m的距离需要的时间是1.0×10－5sD．在10m的距离中约有1.7×107个波长答案：ABD电磁波在实际中的应用熟悉无线电波(超长波、长波、中波、短波、超短波)、微波、红外线、紫外线、X射线、γ射线的作用．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________；(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射线有很强的贯穿能力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[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能力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了X射线．(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．(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．[答案](1)D(2)C(3)E3.下列说法中符合实际的是()A．医院里常用X射线对病房和手术室消毒B．医院里常用紫外线对病房和手术室消毒C．在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用紫外线有较好的分辨能力D．在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透云雾烟尘的能力解析：选BD.紫外线具有杀菌、消毒的作用，X射线穿透能力较强，因此医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒，用X射线透视人体；人造地球卫星对地球进行拍摄是利用射线容易透过云雾烟尘，因而用波长较长的红外线，所以答案为B、D.