4.4电磁波谱-2021-2022学年高二物理精品课件（2019人教版选择性必修第二册）

第四章 电磁振荡与电磁波 4.4电磁波谱 太空中的太阳动力学观测台（SDO）可以拍摄到紫外线波段的太阳图像。通过这些图像可以观察到被可见光模糊或者遮挡的日冕等太阳活动。对比波长为211 nm的紫外线和可见光的图像可以看出，它与我们常见的太阳大不相同。除了可见光和紫外线，你还知道太阳能发出哪些波段的电磁波吗？ 情景引入 电磁波谱 按照频率逐渐增加 按照波长逐渐减少 温故知新 一、无线电波 技术上把波长大于1mm（频率低于300GHz）的电磁波称作无线电波。 按波长（频率）可以把无线电波划分为若干波段。不同波段的无线电波的传播特点不一样，发射、接收所用的设备和技术也不尽相同，因此各有不同的用途。 一、无线电波 一、无线电波 （1）功能：每一部移动电话都是一个无线电台，它将用户的声音转变为高频电信号发射到空中；同时它又相当于一台收音机，捕捉空中的电磁波，使用户接收到通话对方送来的消息。 1.移动电话 （2）特点：体积小，发射功率不大，天线简单、灵敏度不高，因此它与其他用户的通话靠较大的固定无线电台转播。 一、无线电波 （1）工作原理：利用电磁波遇到障碍物发生发射的特性工作。 2.雷达 （2）确定物体位置的方法：雷达通过转动的天线发射微波信号，这种信号传播的直线性好，遇到障碍物要发生反射，反射信号又被雷达的天线接收。测出从发射信号到接收到目标反射回来的信号的时间，就可以知道目标与雷达的距离为 。 （3）用途：可以探测飞机、舰艇、导弹及其他军事目标；可以为飞机、船只导航；天文学上可以用来研究行星、卫星；在气象上可以探测雷雨、云层厚度等。 一、无线电波 【拓展】中国天眼 中国天眼是一台强大的射电望远镜，由中国科学院国家天文台主导建设，是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。简单来说就是将无线电波进行接收和输出。 天眼的主要任务之一就是发现脉冲星，脉冲星能够发射稳定周期性脉冲信号。比如人类要走到火星，或者走出太阳系，甚至走出银河系，已经脱离地球上GPS的导航，但如果能知道宇宙中很多脉冲星的位置，就可以通过它来定位、导航。脉冲星的观测研究不仅具有重要的物理意义，而且具有重要应用价值，在时间尺度、深空自主导航等方面具有重要的应用前景。 连接蓝牙后，移动电话的上网速度会不会受到影响 上网速度明显变慢。 由于Wi-Fi和蓝牙使用了相同频段的无线电波，两者互相干扰。 做一做 二、红外线 波长约为760nm～1mm 特点：①波长介于无线电波和可见光之间 ②所有物体都会发射红外线 ③物体的红外辐射跟温度有关。 热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强。 二、红外线 应用：红外夜视议、红外摄影、红外遥感、红外体温计。 红外体温计 红外夜视议 红外摄影 红外遥感 有些动物具有发达的红外感受器官，因此在夜间也可以"看到"物体。 响尾蛇毒性很大,它的眼睛对可见光几乎失去了作用。但是它有“热眼”它能够接收小动物身上发出来的红外辐射,并把外界温差和红外线通过神经反映给大脑,大脑发出相应的“命令”,引导毒蛇去猎取食物。 做一做 三、可见光 波长为400〜760nm。能使人的眼睛产生视觉效应的电磁波，称为可见光。 波长（频率）范围不同的光表现为不同的颜色。 三、可见光 大气把阳光向四面八方散射，波长较短的光比波长较长的光容易被散射。傍晚的太阳颜色发红，是因为傍晚的阳光在穿过厚厚的大气层时，蓝光、紫光大部分被散射掉了，剩下红光、橙光透过大气射入我们的眼睛。 光波进入眼睛，落在视网膜上。视网膜上覆盖着感光细胞。感光细胞有视锥细胞和视杆细胞两种，视锥细胞对不同波长的光有不同的响应，这样我们就能分辨颜色了。 四、紫外线 在紫光之外，波长范围为5〜370nm的电磁波是紫外线 应用：灭菌消毒、促进钙的吸收、防伪 具有较高的能量，可破坏细胞 晒太阳促进钙的吸收 紫外线杀菌 五、X射线和γ射线 X射线波长范围在0.001nm到10nm之间，γ射线波长小于0.001nm。 X射线特点： ①波长比紫外线更短 应用：拍片、机场安检 ②具有较高的能量，可穿透物质 γ射线特点： 应用：治疗癌症，金属缺陷探测 波长很短，频率很高；穿透力强，能量高 寻找地外文明 射电望远镜越大，会聚的无线电波越多，于是就能观察更弱的射电源。望远镜越大，分辨能力也越高。射电望远镜可以造得很大，几十米直径的射电望运在技术上也能够实现。建造很多小射电望远镜来接收宇宙信号。 STSE 不同电磁波的特点及应用   特点 用途 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线 波动性强 通讯、广播、导航 热作用强 加热、遥感、红外线制导等 人类视