第七节 电磁辐射 电磁波谱（课件）-【中职专用】高中物理同步精品课堂（高教版化工农医类）

第七节 电磁辐射 电磁波谱 主题九 光现象及其应用 物理（化工农医类） 1 主要内容 麦克斯韦电磁场理论 电磁波 1 2 赫兹实验 3 电磁波谱 4 无线电波 5 红外线 6 紫外线 7 可见线 8 X射线 9 γ射线 本节我们要学习的主要内容。 2 计算机X线断层扫描(简称X-CT或CT)，是利用x射线对人体进行断层扫描后，由探测器收得的模拟信号r再变成数字信号，经电子计算机计算出每一个象素的衰减系数，再重建图像，而能显示出人体各部位的断层结构的装置。 3 “新冠肺炎“的病发前兆，以咳嗽，发烧为主，体温监测将是当下重要预防手段之一。目前，各类方便、快速、精准的体温监测工具广泛应用各种场所。如图所示的红外线体温计广泛应用于学校、小区等人员密集的场所。你知道其测温原理吗？ 4 01 麦克斯韦电磁场理论 一、麦克斯韦电磁场理论 一、麦克斯韦的电磁场理论 麦克斯韦的电磁场理论：变化的磁场在周围空间产生电场；变化的电场在周围空间产生磁场。 一、麦克斯韦电磁场理论 自人们发现电现象、磁现象、电磁感应现象以来，对电、磁和电磁感应现象进行了深入广泛的研究，发现了电磁之间的关系及其规律，形成了完整、系统的电磁理论。电磁理论促进了科学技术的发展，有力的推动了社会的进步。电磁理论认为:变化着的电场伴随变化着的磁场，变化着的磁场也伴随变化着的电场。 02 电磁波 二、电磁波 如果空间存在电磁波，它就不会局限在这个区域，而要由近及远地向周围空间传播，电磁场在空间由近及远的传播，形成电磁波。 由于电磁场的形成不需要介质，所以电磁波在真空中也能传播，电磁波的传播速度和光速相同，在真空中的传播速度是3×108 m/s，在空气中近似等于真空中的速度。 电磁波 二、电磁波 电磁波中的电场强度与磁感应强度相互垂直，而且两者均与波的传播方向垂直。因此电磁波是横波，光的偏振现象就是一个例证。 电磁波的电场与磁场方向 二、电磁波 03 赫兹实验 三、赫兹实验 赫兹实验 1886年，赫兹制成了一种仪器，实验发现： 当与高压线圈连接的两个金属球之间产生电火花时，环状金属圈上的两个金属球之间也产生电火花。 三、赫兹实验 11 赫兹在人类历史上首次捕捉到了电磁波，用实验证明了麦克斯韦关于存在电磁波的预言。 赫兹认为，当与高压线圈连接的两个金属球之间产生电火花时，产生了一个迅速变化的电磁场发射出电磁波，环状金属圈上的两个金属球接收到这个电磁波也产生了电火花。 三、赫兹实验 1889年在一次著名的演说中，赫兹明确的指出，光是一种电磁现象。第一次以电磁波传递讯息是1896年意大利的马可尼开始的。1901年，马可尼又成功的将讯号送到大西洋彼岸的美国。20世纪无线电通讯更有了异常惊人的发展。赫兹实验不仅证实麦克斯韦的电磁理论，更为无线电、电视和雷达的发展找到了途径。 三、赫兹实验 04 电磁波谱 四、电磁波谱 电磁波谱 电磁波按其性质的不同一般可分为六个主要区域，分别是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。 电磁波谱 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 10-10 10-11 10-12 10-13 10-14 1012 1013 1014 1015 1016 1017 1018 1019 1020 1021 1022 λ / m 3×104 ν / Hz 104 无线电波 红外线 紫外线 X射线 γ 射线 可见光 四、电磁波谱 05 无线电波 五、无线电波 无线电波的波段表 无线电波：波长大于1mm的电磁波是无线电波。 波段 波长 频率 传播 方式 主要用途 长波 30 000～3 000 m 10～100 kHz 地波 超远程无线电通信 导航 中波 3 000～200 m 10～1 500 kHz 地波和天波 调幅无线电广播 电报 通信 中短波 200～50 m 15～6 000 kHz 地波和天波 短波 50～10 m 6～30 MHz 天波 微 波 米波 10～1 m 30～300 MHz 近似直线传播 调频无线电广播 电视 导航 分米波 10～1 dm 3～3 000 MHz 直线传播 电视 雷达 导航 厘米波 10～1 cm 300～30 000 MHz 毫米波 10～1 mm 3 000～300 000 MHz 五、无线电波 06 红外线 六、红外线 红外线位于光谱中红光以外的区域, 波长比红光长。红外线具有显著的热效应，可以用来加热物体，烘干油漆和谷物以及用于医疗等。红外线的波长较长，容易透过云雾烟尘，所以可利用对红外线敏感的底片进行远距离摄影和高空摄影。 一切物体，包括大地、人