第4章 第4节 电磁波谱（教师用书Word）-【状元桥·优质课堂】2023-2024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，知道电磁波中各种电磁波的排列顺序(物理观念).2.了解不同波长电磁波的特征及主要用途(物理观念)． 知识点一　　电磁波谱 1．电磁波谱：按电磁波的波长大小或频率高低的顺序排列成的谱，叫作电磁波谱． 2．按照波长从长到短依次排列为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．不同的电磁波由于具有不同的波长(频率)，具有不同的特性． 知识点二　　电磁波的特性及应用 1．无线电波：把波长大于1 mm(频率低于300 GHz)的电磁波称作无线电波，主要用于通信、广播及其他信号传输． 雷达是利用电磁波遇到障碍物要发生反射，以此来测定物体位置的无线电设备，其利用的是波长较短的微波. 2．红外线 (1)红外线是一种光波，波长比无线电波短，比可见光长. (2)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. (3)红外线的应用主要有红外遥感技术和红外体温计． 3．可见光 可见光的波长在400～760 nm之间． 4．紫外线 (1)波长范围在5～370_nm之间，不能引起人的视觉． (2)具有较高的能量，应用于灭菌消毒，具有较强的荧光效应，用来激发荧光物质发光． 5．X射线和γ射线 (1)X射线波长比紫外线短，有很强穿透的本领，用来检查金属构件内部有无裂纹或气孔，医学上用于检查人体的内部器官． (2)γ射线波长比X射线更短，具有很高的能量，穿透力更强，医学上用来治疗某些癌症，工业上也可用于探测金属构件内部是否有缺陷． 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(CD) 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 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 【知识拓展】 1．电磁波谱及介绍 无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线合起来便构成了范围非常广阔的电磁波谱，如图所示是按波长由长到短(频率由低到高)的顺序排列的． 2．各种电磁波的共性 (1)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． (2)都遵循公式v＝λf，在真空中的传播速度都是c＝3×108 m/s. (3)传播都不需要介质． (4)都具有反射、折射、衍射和干涉的特性． 【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． 【变式1】 各种不同频率范围的电磁波按频率由高到低的排列顺序是( ) A．γ射线、紫外线、可见光、红外线 B．γ射线、红外线、紫外线、可见光 C．紫外线、可见光、红外线、γ射线 D．红外线、可见光、紫外线、γ射线 答案　A 解析　在电磁波谱中，各电磁波按照频率从低到高的排列顺序是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，选项A正确． 考点二　　电磁波谱的特点及应用 【情境导学】 电磁波在我们日常生活中应用相当广泛，请你列举出下列电磁波的应用实例：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线． 答案　无线电波：收音机；红外线：红外线理疗仪；可见光：人看到的五彩缤纷的世界；紫外线：紫外线消毒灯；X射线：X光透视机；γ射线：γ射线探伤． 【知识拓展】 不同电磁波的特性及应用 电磁波谱 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线 频率 由左向右，频率变化为由低到高 真空中 的波长 由左向右，波长变化为由长到短 特性 波动 性强 热效 应强 感光 性强 化学作用、荧光效应强 穿透 力强 穿透力最强 用途 通信、广播、天体物理研究 遥控、