4.4电磁波谱 —【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第二册同步课件

4.4电磁波谱 麦克斯韦的电磁场理论从超距作用过渡到以场为基本变量，是科学认识的一个革命性变革，根据研究，麦克斯韦大胆断言：光本身就是电磁波。 1886～1888年间赫兹做了一系列实验证实了电磁波的存在，并且测出了实验中的电磁波频率和波长，从而计算出电磁波的传播速度，发现电磁波的速度确实与光速相同，证明了光的电磁说的正确性。 一、背景资料 1.内容：麦克斯韦根据光波和电磁波的相似性指出，光波是一种电磁波 2.光波：光波中同样存在着电场和磁场这两个矢量，它们的振动方向和波的传播方向垂直， 引起人们视觉和化学反应的是光波中的电场矢量。 一、光的电磁说 按波长（或频率）的顺序把 无线电波、 红外线、 可见光、 紫外线、 伦琴射线、 γ射线 等排列起来 构成电磁波谱。 二、电磁波谱 二、电磁波谱 波的名称 频率/s-1 无线电波 微波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线 1.可见光： 在电磁波中，能够作用于人的眼睛并引起视觉的，只是一个很窄的波段，通常叫做可见光 波长最短的是紫光，波长约为400nm波长， 波长最长的是红光，波长约为770nm， 三、电磁波谱的特征与应用 2.红外线： 波长在770nm－106nm的电磁波，波长比红光的长 英国物理学家赫谢耳在1800年发现的 显著特征：热效应 应用：用于烘干，夜视，遥感技术 三、电磁波谱的特征与应用 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．　 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 红外线夜视瞄准镜 红外线应用 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　 红外线应用 红外线卫星云图显示1999年9月16日台风约克于清晨靠近香港时,中心的风眼清晰可见 行星状星云NGC 7027的红外线照片 2003年5月22日，北京二中的校医在学校门口用红外线测温仪为入校的学生检测体温 红外线应用 3.紫外线： 波长在5nm－400nm的电磁波，波长比紫光的短 德国物理学家里特在1801年发现的 一切高温物体（如太阳）发出的光中均含有大量的紫外线 显著特征：化学效应 应用：消毒、荧光效应，诱杀害虫 三、电磁波谱的特征与应用 画面上可以清晰的看到钱币上的防伪标记 紫外线应用 紫外线有荧光作用 紫外线可以促使人体合成维生素D，有助于人体对钙的吸收，所以儿童经常晒太阳能够预防缺钙引起的佝偻病 紫外线能够杀灭多种细菌，可以用紫外线进行消毒 但是过多的紫外线会使皮肤粗糙，甚至诱发皮肤癌． 4.x射线（伦琴射线） 波长比紫外线更短的光 德国物理学家伦琴在1895年发现的 显著特征：有较强的穿透作用 应用：用于人体透视，检查金属部件 伦琴 1845～1923 三、电磁波谱的特征与应用 1.K是阴极 2.A是阳极（也叫对阴极） 伦琴射线：穿透能力很强，能使包在黑纸里的照像底片感光 X射线 X射线管 高速电子流射到任何固体上都能产生伦琴射线 此外还有比伦琴射线波长更短的电磁波，那就是γ射线， 三、电磁波谱的特征与应用 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，如探伤，测厚或用γ刀进行手术 1.无线电波： 振荡电路中自由电子的周期性运动产生的 2.红外线、可见光、紫外线： 原子外层电子受激发产生的 3.伦琴射线： 原子内层电子受激发产生的 4.γ射线： 原子核受激发产生的 四、电磁波谱的产生机理 波谱 无线 电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线 波长 长 短 频率 低 高 产生机理 振荡电路 原子外层电子受激发 原子内层电子受激发 原子核受激发 主要特性 波动性强 热效应 引起视觉 荧光效应 贯穿强 贯穿最强 应用 无线电技术 加热 遥感 照明 摄影 日光灯 杀菌 消毒 检查 探测, 医用 透视 工业 探伤， 医用 治疗 电磁波谱的排列、产生机理、特性、用途 $