高中物理 4.2 电磁波谱课件 教科版选修11.ppt

第2讲电磁波谱 高中物理 选修1 1 教科版 目标定位 1 掌握波长 频率和波速的关系 知道电磁波在真空中的传播速度跟光速相同 即c 3 108m s 2 了解电磁波谱是由无线电波 红外线 可见光 紫外线 x射线 射线组成的 能够知道它们各自的特点与主要应用 3 了解电磁波具有能量 了解太阳辐射大部分能量集中的波长范围 一 电磁波谱1 电磁波包括很宽的频率范围 它们构成一个电磁波谱 2 c表示光速 f代表频率 代表波长 它们满足关系式 c f 二 电磁波的不同波段及其用途1 电磁波谱划分的七个波段 微波 红外辐射 红外线 可见光 紫外辐射 紫外线 x射线 伦琴射线 2 无线电波 1 无线电波处于电磁波谱波长最 频率最低的波段 无线电波多利用电路产生 2 无线电波波段划分为超长波 长波 中波 短波和超短波 无线电波 射线 长 电磁振荡 3 微波 1 微波具有传输容量 等特性 2 用途 军事上具有重要意义的各种雷达主要用 米波 厘米波 发射信号与接收信号 雷达的主要功能是目标与测定目标的 微波可以作为一种新型电磁能量 因为微波与物质作用时有热效应和生物效应 3 微波照射到人体的功率过强 时间过长 就会对人体造成伤害 可能引发某些疾病 大 抗干扰 微波 发现 位置 4 红外线辐射 1 红外辐射俗称 红外线 其波长范围为0 75 1000 m 红外线主要是振动产生的辐射 2 用途 红外热效应的应用 医学频谱仪 红外探测器 所有物体都会发射或反射红外辐射 利用这种特性 制成了各种红外探测器 分子内原子 烘烤物质 5 可见光可见光是比红外线波长更短的电磁波 可见光由原子跃迁 低能过程 而产生 可见光波长的范围为400 760nm 是整个电磁波谱中唯一一段人类肉眼可以看得见的电磁波 内部电子 6 紫外辐射 1 紫外辐射是比可见光波长更短的电磁波 俗称 紫外线 紫外辐射也是由原子跃迁 低能过程 而产生的 紫外线的波长范围为40 390nm 内部电子 2 用途 紫外线具有杀菌作用 常用于医疗卫生及工业上的消毒 灭菌 用于紫外分析 检查物质的成分 发现杂质 用于制造发光效率很高的荧光灯 3 防范 人体不能经受照射时间太长 强度太大的紫外辐射 它会使人的皮肤发生病变 7 x射线 1 x射线是比紫外线波长更短的电磁波 又称为伦琴射线 因为它是伦琴于1895年首先发现的 x射线的波长范围为0 001 10nm x射线是原子跃迁 高能过程 时发出的辐射 内层电子 2 用途 x射线的一个重要特点是它的穿透性很强 所以 医疗上用于对人体进行透视 工业上用于工件探伤 检查金属工件内部的气泡或裂痕 是研究各种晶体结构的有力工具 x射线断层扫描仪 简称ct 3 防护 x射线对人体是有伤害的 经常接触x射线的人必须注意防护 8 射线 1 射线是比x射线波长更短的电磁波 它是原子核内核反应过程产生出来的 射线的波长范围为10 16 10 11m 2 用途 射线的穿透能力比x射线更强 因此 工业上常用它对工件进行探伤 医学上 则利用其极强的穿透能力来杀死病态细胞 治疗各种疾病 有所谓 刀之称 3 防护 射线对人体正常细胞有很强的破坏作用 因此 在 射线可能出现的地方 必须提出警告 严加防护 一 波长 频率和波速的关系1 电磁波在真空中的速度为光速 c 3 108m s 2 电磁波的波长 波速 c 及频率 f 的关系 1 c f 2 真空中 电磁波的频率越大 波长越短 针对训练 2013 云南省学业水平考试 英国物理学家麦克斯韦认为 变化的磁场 选填 能 或 不能 产生电场 德国物理学家 用实验成功证实了电磁波的存在 已知电磁波在真空中的传播速度为3 0 108m s 频率为1 0 108hz的电磁波 在真空中的波长为 m 答案能赫兹3 0 二 电磁波谱及其应用 例2 多选 关于电磁波谱 下列说法中正确的是 a x射线对生命物质有较强的作用 过量的x射线辐射会引起生物体的病变b 射线是波长最短的电磁波 它比x射线的频率还要高c 紫外线比紫光的频率低d 在电磁波谱中 穿透能力最强的是x射线答案ab 解析x射线对生命物质有较强的作用 过量的x射线辐射会引起生物体的病变 选项a正确 射线是波长最短的电磁波 它比x射线的频率还要高 选项b正确 在电磁波谱中从无线电波到 射线 波长逐渐减小 频率逐渐增大 紫外线的频率应比紫光高 在电磁波谱中 射线的穿透能力最强 故选项c d错误 例3 下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象 请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上 1 x光机 2 紫外线灯 3 理疗医用 神灯 照射伤口 可使伤口愈合得较好 这里的 神灯 是利用 a 光的全反射b 紫外线具有很强的荧光作用c 紫外线具有杀菌消毒作用d x射线的很强的贯穿力e 红外线具有显著的热作用f 红外线波长较长易发生衍射答案 1 d 2 c 3 e 解析 1 x光机是用来透视人的体内器官的 因此需要具有较强穿透力的电磁波 但又不能对人体造成太大的伤害 因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大的伤害的x射线 因此选择选