14.5 电磁波谱 课件 -2023-2024学年高二下学期物理人教版选修3-4

第十四章 电磁波 14.4 电磁波谱 学习目标： 1、通过实例认识电磁波谱； 2、了解电磁波谱中各波段的主要特性和在科技、经济、社会发展中的作用； 3、了解电磁波是一种物质，具有能量； 4、了解太阳辐射能量的分布情况。 重点难点： 1、识记电磁波谱中各波段特性。 一、电磁波谱 1、电磁波成分：电磁波的频率范围很广。无线电波、光波（红外线、可见光、紫外线）、X射线、γ射线都是电磁波。 2、定义：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱，叫做电磁波谱。如图所示 电磁波谱 波长短 波长长 频率高 频率低 一、电磁波谱 （1）无线电波 ①波长大于1mm 频率小于300000MHz ②分为：长波、中波、短波和微波 ③主要用于无线电通讯。 长、中短波用于发送广播信号。 微波用于发送电视信号和微波炉。 产生机理：振荡电路中自由电荷的运动 一、电磁波谱 （2）红外线 其波长比无线电波短，比可见光长。 所有的物体都在不停地发射红外线。 物体温度越高，其辐射出的红外线越强。 主要用于遥感、加热。 其波长范围很宽，约760nm～１×106nm 英国物理学家赫谢尔于1800年首先发现红外线 产生机理：原子外层电子受激发后产生 非接触红外测温仪 原理：人体体温越高，发射的红外线越强！ 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．　 红外线卫星云图显示一九九九年九月十六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 一、电磁波谱 （3）可见光 ①波长在700nm~400nm。 ②分为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光。 ③可被视网膜感知。 频率 4.3×1014~7.5×1014Hz 应用：观察物体，照像等等，都是可见光的应用。 产生机理：原子外层电子受激发后产生 1、大气对波长较短的蓝光、紫光的散射作用比较强，所以天空看起来是蓝色的； 2、傍晚的阳光在穿过厚厚的大气层时，蓝光、紫光大部分被吸收掉了，剩下红光、橙光进入我们的眼睛，所以傍晚的阳光看起来比较红。 请思考：天空看起来是蓝色的， 而傍晚的阳光比较红，原因是什么？ 地球 大气层 正午时的太阳 傍晚时的太阳 一、电磁波谱 （4）紫外线 波长在400nm~5nm。 有较高的能量。 可用于灭菌消毒，促进钙的吸收，荧光效应，主要是化学作用。 频率7.5×1014~6.0×1016Hz 德国物理学家里特于1801年首先发现的， 一切高温物体发出的光中，都有紫外线。 产生机理：原子外层电子受激发后产生 画面上可以清晰的看到钱币上的防伪标记 利用紫外线的荧光作用检验人民币的真伪 紫外线杀菌灯 防紫外线雨伞 一、电磁波谱 （5）X射线 波长比紫外线更短。 有比紫外线更高的能量。 有较强的穿透作用，可用于透视、检查金属内部缺陷。 德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现 X射线波长：10－8m ----10－12m 产生机理：原子内层电子受激发后产生 伦琴射线 波长比紫外线更短的光叫做伦琴射线，也叫X射线是德国物理学家伦琴在1895年发现的．他的穿透能力很强，能使包在黑纸里的照像底片感光，下图是产生X射线的装置，叫做X射线管： 1、K是阴极 2、A是阳极 （也叫对阴极） X射线照射下的鱼 X射线照射下的手 一、电磁波谱 （6）γ射线 ①波长比X外线更短，频率非常高。 ②有很高的能量。 ③有很强的穿透作用，可用于检查金属内部缺陷。 小于10－10m 产生机理：原子核受激发后产生 电磁波具有能量，电磁波是一种物质 二、电磁波的能量 例：微波炉，食物增加的能量是微波给的 1、太阳光中含有可见光、 、 、X射线、γ射线、无线电波。 2、辐射的能量主要集中在 三个区域内，眼睛正好接收这个区域的辐射。 三、太阳辐射 红外线 紫外线 可见光、红外线、紫外线 能量的相对大小 波长λ/nm 400 800 1200 1600 2000 紫外线 可见光 红外线 黄绿光 0 1、在电磁波谱中，红外线、可见光和X射线三个波段的频率大小关系是 ( ) A．红外线的频率最大，可见光的频率最小 B．X射线的频率最大，红外线的频率最小 C．可见光的频率最大，红外线的频率最 D．X射线频率最大，可见光的频率最小 B 例