4.4电磁波谱（培优教学课件）物理人教版选择性必修第二册

4.电磁波谱 第四章 电磁振荡与电磁波 人教版选择性必修第二册 导入新课 太空中的太阳动力学观测台（SDO）可以拍摄到紫外线波段的太阳图像。通过这些图像可以观察到被可见光模糊或者遮挡的日冕等太阳活动。对比波长为211 nm的紫外线和可见光的图像可以看出，它与我们常见的太阳大不相同。除了可见光和紫外线，你还知道太阳能发出哪些波段的电磁波吗？ 请欣赏用不同波段电磁波观看地球的视频! 学习目标 物理观念 知道什么是电磁波谱，各个波段电磁波的名称和频率。 科学思维 知道可见光的波长范围，了解可见光中各种色光的波长和频率的关系，并解释生活中的一些现象。 科学探究 通过了解不同波的波长大小以及波长和能量之间的关系·，让同学们分析不同波在生活中的应用。 科学态度 与责任 利用网络自主收集整理教材上没有的内容，增加资料收集整理能力，加深对电磁波特点和应用的理解。 重点难点 重点 1. 认识电磁波谱。 2. 电磁波谱各频段的特点和应用 。 难点 了解身边各频段电磁波的名称、特征和典型应用。 1. 电磁波谱 2. 电磁波谱的特性 3. 课堂总结 4. 练习与应用 学习内容 第4节 电磁波谱 一、电磁波谱 第4节 电磁波谱 一、电磁波谱 电磁波在生活中的应用十分广泛 收音机 微波炉 红外理疗 紫外消毒 X 射线 电磁波是一个“巨大王国”——赫兹 一、电磁波谱 1、电磁波谱：电磁波谱就是按电磁波的波长大小或频率高低的顺序把它们排列成的谱，叫电磁波谱。 2、电磁波谱的排列： 按波长由长到短依次为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。 从左向右频率逐渐增大，波长逐渐减小 一、电磁波谱 （1）电磁波谱中的各种电磁波的共性 ①它们的传播都不需要介质 ②它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性，遵从相同的波动规律 ③都遵守公式 ，它们在真空中的传播速度都是光速 c （2）电磁波谱中的各种电磁波的个性 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相同频率的电磁波，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，速度越小。 3、电磁波谱各种电磁波的共性和个性： 一、电磁波谱 4.太阳辐射的电磁波:太阳辐射中就包含了波长不同的各种各样的电磁波。 不同波段的电磁波有什么特性，在生活中我们又是怎样应用这些特性的？ 一、电磁波谱 例1.电磁波按波长由大到小排列正确的是（ ） A.无线电波、红外线、紫外线、γ射线 B.γ射线、红外线、紫外线、无线电波 C.红外线、无线电波、γ射线、紫外线 D.紫外线、无线电波、γ射线、红外线 A 二、电磁波谱的特性 第4节 电磁波谱 二、电磁波谱的特性 1. 无线电波： 技术上把波长大于1mm（频率低于300GHz）的电磁波称作无线电波。 分为：长波、中波、短波和微波。 （1）特性：传播过程中波动性明显。 二、电磁波谱的特性 无线电波的波段划分 二、电磁波谱的特性 （2）无线电波的应用 无线电波广泛应用于通信、广播及其他信号传输。 广播电台和电视台 雷达 射电望远镜 将视频和音频信息转变为高频电信号发射到空中 波长短的电磁波 衍射现象不明显 传播的方向性好 利于定位 捕捉外太空中的微弱电磁波 二、电磁波谱的特性 2. 红外线比无线电波短，比可见光长，不能引起人的视觉，其波长范围很宽。由英国物理学家赫谢尔于1800年首先发现红外线。 （1）显著特性：热效应 一切物体都在不停地辐射红外线，物体温度越高，辐射的红外线越强。 二、电磁波谱的特性 （2）红外线的应用：红外夜视议、红外摄影、红外遥感、红外体温计。 红外夜视议 红外摄影 红外遥感 红外体温计 注意:烤箱中的红光,不是红外线,红外线是看不见的. 二、电磁波谱的特性 有些动物具有发达的红外感受器官，因此在夜间也可以"看到"物体。 响尾蛇毒性很大,它的眼睛对可见光几乎失去了作用。但是它有“热眼”它能够接收小动物身上发出来的红外辐射,并把外界温差和红外线通过神经反映给大脑,大脑发出相应的“命令”,引导毒蛇去猎取食物。 二、电磁波谱的特性 3.可见光：波长范围：400nm～760nm，分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光。 （1）特性：能作用于眼睛并引起视觉。人类的眼睛正是通过这一波段的电磁波，获得了外部世界的大量信息。 二、电磁波谱的特性 （2）各色可见光在真空中的波长和频率 ①光的颜色是由电磁波的频率决定的。 ②同一色光在不同介质中，频率（颜色）不变，波长和波速都要改变。 ③在同一介质中，频率越高，波速越小。 注意 二、电磁波谱的特性 （3）可见光的应用 可见光可以应用于照明、摄影等 照明 摄影 可见光 波长/nm 频率/1014 Hz 红光 760~630 3.9~4.8 橙光 630~600 4.8~5.0 黄光 600~570 5.0~5.3 绿光 570~500 5.3~6.0 青光 500~450 6.0~6.7 蓝光 450~430 6.7~7.0 紫光 430~400 7.0~7.5 二、电磁波谱的特性 4. 紫外线：在紫光之外，波长范围为5〜370nm。 （1）特性：高能量（杀菌消毒）足以破坏细胞核中的物质、化学作用、荧光效应等。 二、电磁波谱的特性 （2）紫外线的应用：紫外线可以应用于杀菌、鉴定、医疗等 紫外线消毒 荧光 紫外线验钞 晒太阳促进钙的吸收 注意：红外线与紫外线人眼都是看不到的 二、电磁波谱的特性 5. x射线波长范围在0.001nm到10nm之间，γ射线波长小于0.001nm。 x射线特点： ①波长比紫外线更短 ②具有较高的能量，可穿透物质 γ射线特点： ①波长很短，频率很高； ②穿透力强，能量高 （1）特性： 二、电磁波谱的特性 (2)X射线和γ射线的应用 X射线和γ射线可以应用于医疗、安检等 医疗成像 安检 伽马刀治疗 二、电磁波谱的特性 例2.（多选）无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线合起来，形成了范围非常广阔的电磁波谱，不同的电磁波表现出的特性不同，因而其用途也不同。下列说法正确的是 ( ) A．红外线、紫外线、X射线和γ射线在真空中传播的速度均为3×108 m/s B．红外线应用在遥感技术中，是利用它穿透本领强的特性 C．紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度 D．日光灯是紫外线的荧光效应的应用 ACD 三、课堂总结 第4节 电磁波谱 三、课堂总结 四、练习与应用 第4节 电磁波谱 四、练习与应用 1.根据电磁波谱选出下列各组电磁波，其中频率互相交错重叠，且波长顺序由短到长排列的是(　 　) A.微波、红外线、紫外线 B.γ射线、X射线、紫外线 C.紫外线、可见光、红外线 D.紫外线、X射线、γ射线 B 四、练习与应用 2.电磁波在生活中有广泛的应用,下列应用的电磁波中, 按波长由长到短排列正确的是(　 ) A.遥控器、手机、消毒柜、胸透 B.手机、遥控器、消毒柜、胸透 C.遥控器、胸透、手机、消毒柜 D.遥控器、手机、消毒柜、胸透 四、练习与应用 3．我们的生活已经离不开电磁波，如：北斗导航系统使用频率为1200~1600MHz（1MHz=106Hz）的电磁波，手机工作时使用频率为800~1900MHz的电磁波，家用5GWi-Fi使用频率约为5725MHz的电磁波，地铁行李安检时使用频率为1018Hz的电磁波。下列关于这四种电磁波的说法正确的是（　　） A．家用5GWi-Fi电磁波的衍射现象最明显 B．北斗导航系统使用的电磁波的能量最强 C．地铁行李安检时使用的电磁波是利用其穿透本领 D．手机工作时使用的电磁波是纵波且不能产生偏振现象 C 四、练习与应用 4.我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑。米波雷达发射无线电波的波长在1~10 m范围内，则对该无线电波的判断正确的是（ ） A.米波的频率比厘米波频率高 B.和机械波一样须靠介质传播 C.遇到厘米波，有可能产生干涉现象 D.与可见光相比，更容易产生衍射现象 D Lavf58.12.100 $