第四章 第四节 电磁波谱-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高二物理选择性必修2同步课堂高效讲义配套课件（人教版）

物理 选择性必修第二册（人教） 第四章 第四节 电磁波谱 预习新知，落实必备知识 导学第一步 波长 热 紫光 红光 化学 伦琴 × × × √ 课堂探究，培优关键能力 导学第二步 课下培优巩固练（十六） 课标要求 核心素养 认识电磁波谱。知道各个波段的电磁波的名称、特征和典型应用。 1.物理观念：认识电磁波谱；知 道各个波段的电磁波的名称、 特征和典型应用。 2．科学态度与责任：有学习和研究电磁波谱的兴趣和求知欲。 一、电磁波谱 把各种电磁波按波长或频率的大小顺序排列起来，就组成了电磁波谱。按照 从长到短依次排列成：无线电波、微波、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频率(波长)，才具有不同的特性。 二、无线电波 波长大于1 mm(频率小于300 GHz)的电磁波是无线电波，主要用于通信和广播。 三、红外线 1．发现过程：1800年英国物理学家赫谢耳用灵敏温度计研究光谱中各色光的热作用时，把温度计移至红光区域外侧，发现温度更高。 2．特性：热作用 3．红外线的频率比可见光更接近固体物质分子振动的固有频率，更容易引起分子的共振，所以有明显的 效应。 4．应用：红外线加热、红外摄影、红外遥感。 四、可见光 1．特性：引起人的视觉，为地球上的生命提供赖以生存的能量。 2．可见光只在一个很窄的波段内，通常波长范围为400～760 nm，不同频率(或波长)的可见光颜色不同，频率最高(波长最短)的是 ，频率最低(波长最长)的是 。 3．应用：摄影、照明。 4．天空看起来是蓝色的，是由于波长较短的光比波长较长的光更容易被散射；傍晚的阳光比较红，是由于大气对波长较短的紫光比波长较长的红光、橙光吸收较强的缘故。 五、紫外线 1．发现过程：1801年德国物理学家里特，发现在紫外区放置的照相底片感光，荧光物质发光。 2．特性：化学作用，荧光效应，促进人体合成维生素D。 3．紫外照相、验钞机、黑光灯都是利用紫外线的荧光效应。杀菌、消毒主要应用紫外线的 效应。 六、X射线和γ射线 1．X射线 (1)发现过程：1895年德国物理学家 在研究阴极射线的性质时，发现阴极射线(高速电子流)射到玻璃壁上，管壁会发出同种看不见的射线。 (2)产生条件：高速电子流射到任何固体上，都会产生X射线。 (3)特性：穿透本领很大。 (4)应用：工业上金属探伤、医疗上透视人体。 2．γ射线 (1)特性：穿透本领极强。 (2)应用：工业探伤、医用治疗。 【概念辨析·试身手】 (1)X射线是电磁波，它由速度较高的电子构成。( ) (2)可利用红外线的荧光效应辨别人民币的真伪。( ) (3)电磁波的波长越长，相同时间传递的信息量越大。( ) (4)各种电磁波在本质上是一样的，都能够发生反射、折射、衍射和干涉。( ) 要点 | 电磁波谱 【要点培优】 1．电磁波的共性 (1)它们在本质上都是电磁波，它们的行为服从相同的规律，各波段之间的区别并没有绝对的意义。 (2)都遵守公式v＝λf，它们在真空中的传播速度都是c＝3.0×108 m/s。 (3)它们的传播都不需要介质。 (4)它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。 2．电磁波的个性 (1)不同电磁波的频率或波长不同，表现出不同的特性，波长越长越容易产生干涉、衍射现象，波长越短穿透能力越强。 (2)同频率的电磁波，在不同介质中速度不同。不同频率的电磁波，在同一种介质中传播时，频率越大折射率越大，速度越小。 (3)产生机理不同 电磁波 产生机制 无线电波 振荡电路中电子周期性运动产生 红外线、可见 光和紫外线 原子的外层电子受激发后产生 X射线 原子的内层电子受激发后产生 γ射线 原子核受激发后产生 (4)用途不同：无线电波用于通信和广播，红外线用于加热和遥感技术，紫外线用于杀菌消毒，X射线应用于医学上的X光照片，γ射线检查金属部件的缺陷等。 [思考·探究] 无线电波的波长比可见光的波长大还是小？除了无线电波和可见光之外，还有其他哪些电磁波？ 提示：无线电波的波长比可见光的波长大；还有红外线、紫外线、X射线、γ射线等。 【应用培优】 [例1] (多选)物理学的发展推动了医学影像诊断技术的进步。一般来说，通常医生会根据病人的病情，先做B超检查，如果发现某处有问题，再做CT；B超成像的基本原理是探头向人体发射超声波，CT在工作时发出X射线束对人体的某一部分进行扫描。关于超声波和X射线，下列说法中正确的是(　　 ) A．超声波和X射线都能发生干涉和衍射现象 B．超声波和X射线都是电磁波 C．可见光和X射线在真空中传播速度相同 D．超声波和X射线都可以在真空中传播 解析：选AC。干涉和衍