4.4 电磁波谱 课件-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

第四章 电磁振荡与电磁波 第4节 电磁波谱 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211nm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？ 情境与思考 电磁波谱 ——按照电磁波的波长或频率大小的顺序排列 λ逐渐减小 f 逐渐增大 无线电波 ——波长大于1mm(频率低于300GHz)的电磁波) 1. 特性： 传播过程中波动性明显。 长、中短波(米波： )： 微波(分米波、厘米波、毫米波： )： 1m~10m 1mm~1m 2. 应用 用于发送广播信号。 用于发送电视信号和微波炉。 移动电话 雷达天线 射电望远镜 吉赫兹 1GHz=103MHz=109Hz 无线电波 ——波长大于1mm(频率低于300GHz)的电磁波 3. 波段划分与用途： 实验：探究使用相同频段的无线电波的Wi-Fi和蓝牙同时使用时是否会互相干扰 未连接蓝牙时 连接蓝牙时 红外线 ——波长在1mm~750nm(频率3×1011~3.9×1014Hz) 2. 特性： 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。 3. 应用： 红外摄影 红外遥感技术勘测地面 红外体温计 由英国人赫歇尔于1800年首先发现。 1. 发现： 思考：许多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。 你们知道的有哪些？ 古巴蝰蛇有彩虹般的皮肤，美丽而神奇。它的眼睛可以像人们的眼睛一样看到可见光，下颚的一排凹点是它与众不同的“另一组眼睛”。 ——蚺蛇的“红外传感器” 可见光 ——波长在760~400nm(频率3.9×1014~7.5×1014Hz) 分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光。 可被视网膜感知。 3. 各色可见光在真空中的波长和频率： 1. 分类： 2. 特性： 可见光 ——波长在760~400nm(频率3.9×1014~7.5×1014Hz) 傍晚的阳光在穿过厚厚的大气层时，蓝光、紫光等波长较短的光大部分被吸收掉了，剩下红光、橙光波长较长的光透过大气层射入我们的眼睛，所以傍晚的天空比较红。 思考2：傍晚的天空为什么比较红？ 思考1：白天的天空为什么是蓝色的？ 蓝色光的波长更短，所以它更容易被空气分子散射。当太阳光线穿过大气层时，它会遇到很多散射作用，蓝色光最容易被散射，所以我们就能看到蓝色的天空了。 紫外线 ——波长在370~5nm(频率7.5×1014~6.0×1016Hz) 2. 特性： 3. 应用： 有较高的能量，足以破坏细胞核中的物质；可以发生荧光效应。 灭菌消毒 验钞 由德国物理学家里特于1801年首先发现。 1. 发现： X射线 ——波长在10nm~10-3nm 2. 特性： 3. 应用： 有比紫外线更高的能量，有很强的穿透作用。 可用于透视。 1. 发现： 由德国物理学家伦琴于1895年发现。 X射线照影机 γ射线 ——波长小于10-3nm(波长最小的电磁波) 1. 特性： 2. 应用： 具有很强的能量和更高的穿透能力。 可以治疗某些癌症、检查金属内部缺陷。 在放射性元素中，能穿过几厘米厚的铅板和3m厚的混泥土。 电磁波的能量 微波炉 微波可以穿透食物内部5厘米，使食物中的水分子高频的运动，水分子在 运动的过程中会产生大的热能，于是食物就被加热了。 它具有能量。 电磁波是一种物质， 1. 原理： 2. 说明： 例1. 关于电磁波的应用，下列说法不正确的是( ) A. 医院里常用X射线对病房和手术室进行消毒 B. 工业上利用γ射线检查金属部件内部有无裂缝 C. 刑侦上用紫外线拍摄指纹照片 D. 卫星利用红外遥感技术拍摄云图照片 A 例2. 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 例3. (多选)关于电磁波谱，下列说法不正确的是( ) A. 电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波 B. 紫外线的频率比可见光的低，长时间照射可以促进钙的吸收，改善身体健康 C. X射线和γ射线的波长比较短，穿透力比较强 D. 红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线 E. 频率越高的电磁波在真空中传播的速度越快 BDE 例4. 关于电磁波的应用，下列说法不正确的是( ) A．微波炉不是利用电磁波来工作的 B．微波炉是利用电磁波的能量来快速加热食物的 C．雷达是利用电磁波的反射来侦测目标的，所以用微波 D．夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的 A 同学们，下课！ Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 $