第四章 4.4 电磁波谱（同课异构课件）-2021-2022学年高二物理【步步高】学习笔记（人教版选择性必修第二册）

4 电磁波谱 第四章 电磁振荡和电磁波 学习目标 1.了解什么是电磁波谱，知道各种可见光和不可见光与无线电波一 样，也是电磁波. 2.了解不同波长电磁波的特性及其主要用途. 一、电磁波谱 电磁波谱：按电磁波的波长或频率高低的顺序把它们排列成谱。电磁波谱中按波长由大到小(频率由小到大)的顺序，依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，如图所示。 二、无线电波 (1)无线电波：波长从几毫米到几十千米（频率小于300G)的电磁波，一般指波长大于1。 (3)用途：应用于通信、广播及其他信号传输 (2)特点：传播过程中波动性明显 波长短的电磁波，由于衍射现象不明显，传播的方向性好，有利于用电磁波定位。 通过接收天体辐射的无线电波，进行天体物理研究。  波段 波长/ 频率/Hz 传播方式 主要用途 长波 30000～3000 0.01～0.1 地波 广播、导航 中波 3000～200 0.1～1.5 地波和天波 中短波 200～50 1.5～6 天波 调幅（AM）广播、导航 短波 50～10 6～30 微 波 米波(VHF) 10～1 30～300 近似直线传播 调频（FM）广播、电视、 导航 分米波(UHF） 1～0.1 300～3000 直线传播 电视、雷达、移动通讯、 导航、射电天文 厘米波 0.1～0.01 3000～30000 毫米波 0.01～0.001 30000～300000 三、红外线 红外线是一种光波，它的的波长比无线电波短，比可见光长，是由英国科学家由英国人赫歇尔于1800年首先发现的。 所有物体都发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强。   红外线的应用主要有红外遥感及时和红外体温计。 利用红外探测器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射，这是夜视仪器和红外摄影的基础用灵敏的红外探测器接收远处物体发出的红外线，然后用电子电路对信号进行处理，可以得知被测对象的形状及温度、湿度等参数。这就是红外遥感技术。利用红外遥感技术可以在飞机或人造地球卫星上勘测地热、寻找水源、监视森林火情、预报风暴和寒潮。红外遥感技术在军事上的应用也十分重要。人体也在发射红外线，体温越高，发射的红外线越强。根据这个原理制成的红外体温计不与身体接触也可以测量体温。 亚马孙热带雨林大火遥感监测报告 非接触红外测温仪 四、可见光 能使人的眼睛产生视觉效应的电磁波称为可见光。 如：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各色光。 波长范围：400nm～760nm 特性：能作用于眼睛并引起视觉 应用：照明、摄影等 各色光在真空中的波长和频率 五、紫外线 波长范围为5 〜370 nm 的电磁波是紫外线。由德国物理学家里特于1801年首先发现的。 紫外线具有较高的能量，足以破坏细胞核中的物质，因此可以利用紫外线灭菌消毒，如图。 提示：人体适量接受太阳光里的紫外线照射，能促进钙质吸收。但过多地吸收紫外线，会对皮肤和眼睛造成伤害。 人为什么不能长时间在太阳下暴晒? 六、伦琴射线（X射线）和γ射线 波长比紫外线更短的电磁波就是X射线和γ射线了。 ①X射线：10-8m~10-12m ②γ射线：小于10-10m 2．特性：穿透力很强。 3．应用：X射线：医学成像、工业探测等。 γ射线：杀伤力大、摧毁病变细胞、探测金属构件内部的缺陷、核爆炸、无声武器等。 X射线照射下的手 X射线照射下的鱼 各种电磁波的共性 在本质上都是电磁波，遵循相同的规律，各波段之间的区别并没有绝对的意义。 都遵循公式v＝λf，在真空中的传播速度都是c＝3×108 m/s。 传播都不需要介质。 都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。 跟踪练习 1.2019年12月18日8时14分，四川内江市资中县发生地震。为了将埋在倒塌建筑中的被困者迅速解救出来，救援队在救援过程中使用生命探测仪来寻找被压在废墟中的大量伤员，这种仪器主要是接收人体发出的 (　　) A.可见光　　　　B.红外线 C.紫外线 D.声音 B 2.(多选)无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线合起来，形成了范围非常广阔的电磁波谱，不同的电磁波表现出的特性不同，因而其用途也不同。下列说法正确的是 (　　) A.红外线、紫外线、X射线和γ射线在真空中传播的速度均为3×108 m/s B.红外线应用在遥感技术中，是利用它穿透本领强的特性 C.紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度 D.日光灯是紫外线的荧光效应的应用 ACD 3. 被誉为“神刀”的γ 刀在治疗脑肿瘤的时候不需要对患者实施麻醉，手术时间短。用γ 刀治疗脑肿瘤主要是利用了 (　　) A. γ射线具有很强的穿透能力 B. γ射线很强的电离能力 C. γ射线具有很高的能量 D. γ射线很容易绕