第4章 第4节 电磁波谱(Word教师用书)-【状元桥·优质课堂】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册（人教版2019）

第4节　电磁波谱 [学习目标] 1.知道什么是电磁波谱，知道各个波段的电磁波的名称、特征和典型应用(物理观念).2.能解释电磁波在生产生活中的应用，体会电磁波的应用对社会发展的促进作用(科学态度与责任).3.知道电磁波可以传递能量，知道太阳辐射的特点(科学思维)． 知识点一　无线电波 1．电磁波谱 (1)定义：电磁波包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，把这些电磁波按波长或频率顺序排列起来，就构成了电磁波谱． (2)特点 ①都具有反射、折射、衍射和干涉的特性； ②它们在真空中的传播速度均等于光速. 2．无线电波 (1)定义：波长大于1 mm(频率低于300 GHz)的电磁波． (2)应用 ①长波、中波、短波主要用于调幅广播、航海导航及通信； ②微波主要用于调频广播、电视、卫星导航和雷达，以及射电天文等． 知识点二　红外线、紫外线和可见光 1．红外线 (1)特点：波长比无线电波短，比可见光长.具有明显的热效应． (2)应用：红外遥感技术、红外体温计等． 2．可见光 (1)定义：能使人的眼睛产生视觉效果的电磁波． (2)特点：波长为400～760nm. 3．紫外线 (1)定义：波长范围为5～370 nm的电磁波． (2)应用：许多物质在紫外线的照射下会发出荧光，根据这一特点设计防伪措施；紫外线灭菌消毒等． 知识点三　X射线和γ射线 1．X射线 (1)特点：波长比紫外线更短. (2)应用：穿透力较强，在医学上常用X光照片辅助进行疾病诊断． 2．γ射线 (1)特点：波长最短的电磁波． (2)应用：在医学上治疗某些癌症；探测金属构件内部的缺陷． 1．判断下列说法的正误． (1)红外线、可见光、紫外线、γ射线，它们的波长依次减小．(√) (2)γ射线能很容易地绕过障碍物到达目的地．(×) (3)一切物体都在不停地辐射红外线，温度越高辐射越强．(√) (4)可见光是电磁波的一部分．(√) 2．(多选)下列说法正确的是(　　) A．夏天太阳光把地面晒得发热是因为可见光的热效应在各种电磁波中是最弱的 B．医院里用X射线进行人体透视，是因为它是各种电磁波中穿透本领最大的 C．在热学中所说的热辐射就是指红外线辐射 D．医院里的病房利用紫外线消毒，是因其有杀菌作用 答案　CD 解析　热效应最强的是红外线，热辐射即红外线辐射，选项A错误，C正确；穿透本领最强的是γ射线，选项B错误；紫外线具有杀菌作用，选项D正确. 考点一　电磁波谱 【例题1】 关于电磁波谱，下列说法正确的是(　　) A．X射线是波长最长的电磁波，可以探测箱内物品 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 思维导引：(1)从无线电波到γ射线，波长依次减小，频率依次增大；(2)波长越长，衍射本领越大；频率越大，穿透本领越大． 答案　B 解析　电磁波谱中波长最长的是无线电波，选项A错误；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，选项C、D错误． 1．电磁波谱把电磁波按波长由大到小的顺序排列如下：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．它们共同构成了范围广阔的电磁波谱． 2．电磁波谱的波长和频率特点 电磁波谱 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线 波长 依次减小 频率 依次增大 特性 波动性强 热作用强 感光性强 化学作用 荧光效应 穿透力强 穿透力最强 【变式1】 下列所举的电磁波中，电磁波的波长最长的是(　　) A．收音机接收的短波 B．医院透视用的X射线 C．微波炉使用的微波 D．人体发出的红外线 答案　A 解析　根据电磁波谱可知，波长关系为短波＞微波＞红外线＞X射线，也即波长最长的是短波，选项A正确． 考点二　电磁波谱的特点及应用 【例题2】 太阳表面温度约为6 000 K，主要发出可见光；人体温度约为310 K，主要发出红外线；宇宙间的温度约为3 K，发出的辐射称为“3 K背景辐射”．它是宇宙“大爆炸”之初在空间中保留下来的余热，若要进行“3 K背景辐射”的观测，应该选择下列哪一个波段(　　) A．无线电波 B．紫外线 C．X射线 D．γ射线 思维导引：(1)根据已知条件，分析电磁波波长随温度变化的关系；(2)太阳温度6 000 K对应可见光，人体温度310 K对应红外线，由此可见，温度越低，对应的电磁波波长越长． 答案　A 解析　由太阳温度约为6 000 K，主要发射可见光，人体温度约为310 K，主要发射红外线，可知温度越低，物体发出的电磁波的波长越长，那么宇宙温度约为3 K