4.4 电磁波谱 课件-2025-2026学年高二上学期物理粤教版选择性必修第二册

第四章 电磁振荡与电磁波 第四节 电磁波谱 了解不同波长电磁波的特征及主要用途。 02 知道什么是电磁波谱，知道电磁波谱中各种电磁波的排列顺序。 01 重点 重点 手机图像的实时传播，手机定位，导弹的精准制导是通过什么实现的？ 情境导入 收音机 微波炉 红外理疗 紫外消毒 X 射线 这节课来让我们了解电磁波家族中的各个成员 你了解电磁波吗？了解电磁波家族中的各个成员吗？ 01 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？ 1.电磁波谱： 电磁波谱 将电磁波波长或频率大小的顺序排列成的谱 从左到右，频率逐渐增大，波长逐渐减小！ 2. 不同的电磁波由于具有不同的波长(频率)，具有不同的特性。 核心知识 3.电磁波的多样性 (1)频率低的无线电波由于波长较长，较容易发生干涉和衍射现象； 频率高的X射线、γ射线由于波长较短，较难观察到干涉、衍射现象 电磁波谱 核心知识 3.电磁波的多样性 (2)不同的电磁波， 产生机理不同。 电磁波谱 无线电波 红外线、可见光、紫外线 X射线 γ射线 自由电子振荡产生 原子的外层电子受激发后产生 原子的内层电子受激发后产生 原子核受激发后产生 核心知识 1.按波长由小到大，下列电磁波谱排列顺序正确的是 A.γ射线、X射线、可见光、紫外线、红外线、无线电波 B.无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线 C.γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波 D.无线电波、紫外线、可见光、红外线、X射线、γ射线 √ 波长越大，频率越小，按波长由小到大顺序为γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波。 例题 02 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。 电磁波的特性及应用 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 核心知识 微波照射到许多宏观物体上产生强烈的反射，可以制成方向性很强的微波天线。微波的可用频带很宽，携带的信息容量大，可作为多路通信的载频。 电磁波的特性及应用 (1)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，有明显的热效应。 烤箱中的红光不是红外线,红外线是看不见的 电磁波的特性及应用 2.红外线 烤箱中的红光不是红外线,红外线是看不见的 核心知识 (2)一切物体都在不断地向外辐射红外线，不同的物体或物体的温度不同时，向外辐射的红外线强度和频率都不同。 电磁波的特性及应用 2.红外线 红外线夜视仪 红外线遥感 非接触红外测温 (3)红外线的应用主要有红外线遥感技术和红外体温计。 能够引起人的视觉的光只在一个很窄的波段内，通常称为可见光。可见光的波长在400~770nm之间，分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。不同颜色的光波长(频率)不同 。 电磁波的特性及应用 3.可见光 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 核心知识 可见光的应用 照明 摄影 (1)波长范围为5~400nm 电磁波的特性及应用 4.紫外光 核心知识 (2)紫外线具有较大的能量，具有较强的荧光效应。 4.紫外光 电磁波的特性及应用 (3)紫外线具有明显的化学作用，普遍用于杀菌或消毒。 (4)紫外线促进人体合成维生素D，有助于人体对钙的吸收而预防佝偻病 5.X射线和γ射线 (1) X射线是一种波长比紫外线短的电磁波，穿透力很强，工业上用来检测部件内部有没有砂眼、裂纹或气孔，医学上用来透视人体，火车站等场所用于安检。 电磁波的特性及应用 核心知识 5.X射线和γ射线 (2)γ射线是波长最短的电磁波，穿透能力更强、能量很高。工业上用于金属探伤，医学作为“γ刀”，治疗肿瘤，农业上用于培育优良品种。 说明：波长越长，衍射现象越明显，穿透能力越弱。 电磁波的特性及应用 核心知识 (1)各种电磁波中最容易发生干涉和衍射现象的是γ射线。(　　) (2)红外线有显著的热效应，紫外线具有较高的能量。(　　) (3)低温物体不能辐射红外线。(　　) (4)紫外线在真空中的传播速度大于可见光在真空中的传播速度。 (　　) (5)可利用红外线的荧光效应辨别人民币的真伪。(　　) (6)X射线的穿透本领比γ射线更强。(　　) √ × × × × × 辨析 2.(2024·东莞市高二期末)有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界最大口径的射电望远镜，它是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置。下列关于电磁波的说法正确的是 A.可见光不属于电磁波 B.电磁波能传播信息，不能传播能量 C.X射线的波长比红外线的波长更长 D.电磁波在真空中的速度等于光速c √ 例题 可见光属于电磁波，故A错误； 电磁波能传播信息，也能传播能量，故B错误； 红外线的波长比X射线的波长更长，故C错误； 电磁波在真空中的速度等于光速c，故D正确。 3.公共场所常用自动控制开关的紫外线灯消杀病毒，这种灯装有红外线感应开关，通过感应人体发出的红外线实现人来灯灭人走灯亮。下列说法正确的是 A.红外线和紫外线都是电磁波 B.紫外线能消杀病毒是因为紫外线频率小 C.红外线的波长比无线电波长 D.只有热的物体才能辐射红外线 √ 红外线和紫外线都是电磁波，故A正确； 紫外线能消杀病毒是因为紫外线频率大，能量高，故B错误； 红外线的波长比无线电波短，故C错误； 一切物体都能向外辐射红外线，故D错误。 4.(2024·惠州市高二期中)关于生活中遇到的各种电磁波，下列说法正确的是 A.医院里“CT”机使用的电磁波是γ射线，它具有较强的穿透能力 B.紫外线常用于卫星通信、电视等信号的传输，它还可用于消毒 C.“浴霸”的取暖灯泡能发出较强的红外线，它具有显著的热效应 D.X射线可以摧毁病变的细胞，常用于治疗各种癌症 √ 医院里“CT”机使用的电磁波是X射线，利用X射线能够穿透物质，来检查人体的内部器官，故A错误； 微波常用于卫星通信、电视等信号的传输，紫外线用于消毒，故B错误； “浴霸”的取暖灯泡能发出较强的红外线，利用红外线的热效应进行取暖，故C正确； γ射线可以摧毁病变的细胞，常用于治疗各种癌症，故D错误。 5.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 √ 由c＝λf知，波长越长频率越低，所以米波频率比厘米波的频率低，故A错误； 无线电波是电磁波，电磁波的传播不需要介质，故B错误； 产生干涉现象的条件是两列波频率相同，米波和厘米波的波长不同，频率也不同，所以不能产生干涉现象，故C错误； 波长越长越容易产生衍射现象，该无线电波的波长远大于可见光的波长，所以与可见光相比该无线电波更容易产生衍射现象，故D正确。 电磁波谱 电磁波谱 无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线 波长依次减小，频率依次增大 电磁波的特性及应用 无线电波 作为传递信息的载体 无线广播、电视、电话通信、导航、雷达 红外线 紫外线 X射线和γ射线 摄影、遥感、测温 灭菌消毒、防伪 医疗、探伤 课堂小结 本 课 结 束 Keep Thinking! $