高中物理 4.1+2 电磁波的发现 电磁波谱课件 新人教版选修11.ppt

第四章电磁波及其应用一电磁波的发现二电磁波谱 一 电磁波的发现1 麦克斯韦电磁场理论 1 变化的磁场产生 2 变化的电场产生 3 建立了完整的电磁场理论 并预言了电磁波的存在 电场 磁场 麦克斯韦 2 电磁波 1 电磁波可以在 中传播 2 光是以 形式传播的一种电磁振动 3 电磁场储存 电磁波的发射过程就是辐射能量的过程 4 电磁波具有波的一切特性 能够发生 干涉 衍射等现象 3 通过实验证实了电磁波的存在 真空 波动 能量 反射 折射 赫兹 名师点睛 麦克斯韦电磁场理论1 变化的磁场产生电场 1 均匀变化的磁场产生恒定电场 2 非均匀变化的磁场产生变化的电场 3 振荡的磁场产生同频率振荡的电场2 变化的电场产生磁场 1 均匀变化的电场产生恒定磁场 2 非均匀变化的电场产生变化的磁场 3 振荡的电场产生同频率振荡的磁场 二 波长 频率和波速1 波长 相邻两个 或 之间的距离 2 频率 f 1s内通过的 或 的个数 3 波速 c 波在介质中传播的 4 波速 波长 频率三者的关系 1 2 电磁波在真空中的传播速度c m s 电磁波的波速c与 f的关系 波峰 波谷 波峰 波谷 速度 波速 波长 频率 3 00 108 c f 名师点睛 电磁波与机械波的区别 1 电磁波的传播不需要介质 在真空中可以传播 机械波的传播需要介质 在真空中不能传播 2 电磁波的传播速度是由介质和电磁波的频率共同决定的 而机械波的传播速度只取决于介质 在同一种介质中 不同机械波的传播速度是相同的 三 电磁波谱1 电磁波谱 把各种电磁波按照频率从小到大 波长从大到小 的 起来就形成了电磁波谱 2 如图所示 电磁波按波长由大到小的顺序排列依次为 可见光只是电磁波谱系中极窄的一个频段 顺序排列 无线 电波 红外线 可见光 紫外线 x射线 射线 3 应用 1 无线电波波长大于 主要适用于通信和广播 另外 微波炉中使用的微波也属于无线电波 2 红外线的波长比无线电波 比可见光 它具有热效应 应用有 夜视仪 红外摄影 红外线遥感等 3 可见光的波长在700 400nm 不同 的光颜色不同 按波长由大到小的顺序排列 橙光 绿光 靛光 1mm 短 长 波长 红光 黄光 蓝光 紫光 4 紫外线具有较高的 能灭菌消毒 具有荧光效应 能激发许多物质发光 5 x射线穿透能力 能透视人体 探测金属部件内部有无缺陷 6 射线穿透能力 能治疗某些癌症 还可以用于探测金属部件内部有无缺陷 能量 较强 很强 名师点睛 电磁波的性质决定用途电磁波的波长范围很广 不同波段的电磁波具有不同的性质 从而决定了不同的用途 因此 在记忆电磁波的用途时可以结合电磁波的波长和性质进行记忆 热点1电磁波及其应用 例1 下列过程中 没有利用电磁波的是 a 电视机接收卫星电视信号b 移动电话通话c 雷达发现飞机d 电风扇通电后正常运转 解析 选d 电风扇是利用电流做功将电能转化为机械能工作的 电视机 移动电话 雷达在工作时都是利用了电磁波 例2 无线电波 红外线 可见光 紫外线 x射线 射线合起来 形成了范围非常广阔的电磁波谱 不同的电磁波产生的机理不同 表现出的特性也不同 因而其用途也不同 下列有关应用中符合实际的是 a 医院里常用红外线对病人进行透视b 可以用紫外线的热效应对食物等进行加热c 用x射线处理医院排放的污水 可杀死各种病原体 保护环境免受污染d 用 射线照射马铃薯 可防止其发芽 以便长期保存 解析 选d 我们主要利用红外线的热效应对食物等加热 利用x射线的穿透性对病人进行透视 利用紫外线进行杀菌消毒 紫外线还具有荧光作用 没有热效应 用 射线照射马铃薯 可防止其发芽 以便长期保存 所以d的描述符合实际 a b c的描述不符合实际 热点2麦克斯韦电磁场理论 例3 关于麦克斯韦电磁场理论 下列说法正确的是 a 稳定的电场产生稳定的磁场b 均匀变化的电场产生均匀变化的磁场 均匀变化的磁场产生均匀变化的电场c 变化的电场产生的磁场一定是变化的d 振荡电场周围空间产生的磁场也是振荡的 解析 选d 麦克斯韦电磁场理论的要点是 变化的磁场 电场 要在周围空间产生电场 磁场 若磁场 电场 的变化是振荡的 产生的电场 磁场 也是振荡的 稳定的电场不产生磁场 均匀变化的电场产生的是稳定的磁场 变化的电场产生的磁场不一定是变化的 也可能是稳定的 误区警示 对麦克斯韦电磁场理论的正确理解变化的磁场能够产生电场 变化的电场能够产生磁场 但是 不能误认为变化的磁场 或变化的电场 一定可以产生电磁波 只有非均匀变化的磁场 或电场 才能产生电磁波 热点3物理学史 例4 建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是 a 法拉第b 奥斯特c 库仑d 麦克斯韦 解析 选d 法拉第发现了电磁感应定律 奥斯特发现了通电导体周围存在磁场 库仑研究了两个点电荷之间的作用规律 麦克斯韦建立了电磁场理论 并预言了电磁波的存在 d对 热点4电磁波谱 例5 关于电磁波谱的排列 正确的顺序是 a 电磁波按波长从大到小的顺序为无线电波 红外线 可见光 紫外线 射线 x射线b 电磁波按波长从大到小的顺序为无线电波 红外线 可见光 紫外线 x射线 射线c 电磁波按波长从大到小的顺