高中人教物理选择性必修二4.4电磁波谱

1、第四章 电磁振荡与电磁波第4节 电磁波谱 一、电磁波谱1电磁波谱：按电磁波的波长或频率大小的顺序排列成谱，叫做电磁波谱2按照波长从长到短依次排列为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线不同的电磁波由于具有不同的波长(频率)，才具有不同的特性二、电磁波的特性及应用1无线电波：波长大于1 mm(频率小于300 GHz)的电磁波是无线电波，主要用于通信、广播及其他信号传输2红外线(1)红外线是一种光波，波长比无线电波短，比可见光长，不能引起人的视觉(2)所有物体都发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强(3)红外线主要用于红外遥感和红外高速摄影3可见光：可见光的波长在760 nm到4

2、00 nm之间4紫外线(1)波长范围在5_nm到370_nm之间，不能引起人的视觉(2)具有较高的能量，应用于灭菌消毒，具有较强的荧光效应，用来激发荧光物质发光5X射线和射线(1)X射线频率比紫外线高，穿透力较强，用来检查工业部件有无裂纹或气孔，医学上用于人体透视(2)射线频率比X射线还要高，具有很高的能量，穿透力更强，医学上用来治疗癌症，工业上用于探测金属部件内部是否有缺陷三、电磁波传递能量电磁波是运动中的电磁场，各种各样的仪器能够探测到许许多多的电磁波，表明电磁波可以传递能量四、太阳辐射太阳辐射的能量集中在可见光、红外线和紫外线三个区域，在眼睛最敏感的黄绿光附近，辐射的能量最强五、电磁波谱

3、各种电磁波的共性(1)在本质上都是电磁波，遵循相同的规律，各波段之间的区别并没有绝对的意义(2)都遵循公式vf，在真空中的传播速度都是c3108 m/s.(3)传播都不需要介质(4)都具有反射、折射、衍射和干涉的特性 【例题1】(多选)关于电磁波谱，下列说法正确的是()A波长不同的电磁波在本质上完全相同B电磁波的波长若差异太大则会出现本质不同的现象C电磁波谱的频带很宽D电磁波的波长很短，所以电磁波的频带很窄【答案】AC【解析】电磁波谱中的电磁波在本质上是完全相同的，只是波长或频率不同而已其中波长最长的波跟波长最短的波之间的频率相差1020倍【例题2】无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射

4、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射线和射线在真空中传播的速度均为3108 m/sB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【答案】ACD【解析】各种频率的电磁波在真空中具有相同的速度3108 m/s，故A项正确；红外线应用在遥感技术中是利用了它的衍射能力较强的特性，它的穿透本领较弱，故B项错误；紫外线的频率大于红外线的频率，水对紫外线的折射率较大，由veq f(c,n)可知，C项正确；日光灯是利用了紫外线激发荧光

5、的作用，故D项正确【例题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DX射线有很强的贯穿力E红外线具有显著的热效应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光机是用来透视人体内部器官的，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X射线，故选择D.(2)紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应用的是紫外线

6、的杀菌作用而非荧光作用，故选择C.(3)“神灯”又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快，故选择E.1(多选)在电磁波中，波长按从长到短排列的是()A无线电波、可见光、红外线B无线电波、可见光、射线C红光、黄光、绿光D紫外线、X射线、射线2一种电磁波入射到半径为1 m的孔上，可发生明显的衍射现象，这种波属于电磁波谱中的()A可见光 B射线C无线电波 D紫外线3在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线(X射线)三个波段的频率大小关系是()A红外线的频率最大，可见光的频率最小B伦琴射线的频率最大，红外线的频率最小C可见光的频率最大，红外线的频率

7、最小D伦琴射线的频率最大，可见光的频率最小4关于紫外线的以下说法中正确的是()A照射紫外线可增进人体对钙质的吸收，因此人们应尽可能多地接受紫外线的照射B紫外线是一种可见光C紫外线有很强的荧光效应，可用于防伪D紫外线有杀菌消毒的作用，是因为其有热效应5（多选）下列关于电磁波谱各成员说法正确的是()A最容易发生衍射现象的是无线电波B紫外线有明显的热效应CX射线穿透能力较强，所以可用来检查工件D明朗的天空看起来是蓝色是光散射的结果E射线是波长最长的电磁波6雷达是用来对目标进行定位的现代化定位系统，海豚也具有完善的声呐系统，它能在黑暗中准确而快速地捕捉食物，避开敌害，远远优于现代化的无线电系统海豚的定

8、位、雷达的定位分别利用了自身发射的()A电磁波次声波 B红外线光线C次声波红外线 D超声波电磁波7下列关于紫外线的说法正确的是()A照射紫外线可增进人体对钙的吸收因此，人们应尽可能多地接受紫外线的照射B一切高温物体发出的光都含有紫外线C紫外线有很强的荧光效应，常被用来防伪D紫外线有杀菌消毒的作用，是因为其有热效应8在烤箱中能看见一种淡红色的光，下列关于这种光的说法中正确的是()A是电热丝发出的红外线B是电热丝发出的红光C主要是利用这种光为食物加热D给食物加热是利用比这种光波长更短的电磁波9“红外夜视仪”在夜间也能看清黑暗中的物体，主要是因为()A“红外夜视仪”发射出强大的红外线，照射被视物体B

9、一切物体均在不停地辐射红外线C一切高温物体均在不停地辐射红外线D“红外夜视仪”发射出射线，被视物体受到激发而放出红外线10间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车，即使车辆离开，也瞒不过它这种遥感照相机敏感的电磁波属于()A可见光波段B红外波段C紫外波段 DX射线波段11(多选)许多光学现象在科学技术上得到了应用，以下对一些应用的解释，正确的是()A紫外验钞机是利用紫外线的化学作用BX光透视利用的是光的衍射现象C工业上的金属探伤利用的是射线具有极强的穿透能力D红外遥感技术利用了一切物体都在不停地辐射红外线的特点12某高速公路自动测速仪装置如甲图所

10、示，雷达向汽车驶来的方向发射不连续的电磁波，每次发射时间为106s，相邻两次发射时间间隔为t，当雷达向汽车发射无线电波时，在显示屏上呈现一个尖形波；在收到反射回来的无线电波时，在荧光屏上呈现第二个尖形波根据两个波的距离，可以计算出汽车距雷达的距离，根据自动打下的纸带(如图乙所示)，可求出车速请根据t1、t2、t、c求出汽车车速表达式1【答案】BCD【解析】电磁波谱按波长从长到短的排列顺序依次是无线电波红外线可见光(红、橙、黄、绿、青、蓝、紫)紫外线X射线射线，由此可知B、C、D选项正确2【答案】C3【答案】B【解析】在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线(X射线)按照频率从大到小的排列顺序是：

11、伦琴射线(X射线)、可见光、红外线4【答案】C【解析】适量照射紫外线，能合成维生素D，促使人体对钙的吸收，过度的照射可能对皮肤产生伤害，故A错误；紫外线是不可见光，故B错误；利用紫外线的荧光效应来做防伪标识，故C正确；紫外线化学效应强，所以能杀菌，故D错误5【答案】：ACD【解析】：波长越长越易衍射，故A正确；有明显热效应的是红外线，故B错误；X射线因其穿透能力强而常用于人体拍片和检查金属零件缺陷，故C正确；天空的蓝色是由于波长较短的光易被散射，故D正确射线是波长最短的电磁波，E错误6【答案】：D【解析】：海豚能发射超声波，它是一种频率高于2104 Hz的声波，它的波长非常短，因而能定向发射，

12、而且在水中传播时因能量损失小，要比无线电波和广播传播得远海豚就是靠自身发出的超声波的回声来在混浊的水里准确确定远处小鱼的位置而猛冲过去吞食的雷达是一个电磁波的发射和接收系统，因而是靠发射电磁波来定位的7【答案】：C【解析】：由于紫外线有显著的生理作用，具有较高的能量，故杀菌能力较强，在医疗上有其应用，但是过多地接受紫外线的照射，对人体来说也是有害的，所以A、D不正确；并不是所有的高温物体发出的光都含有紫外线，所以B不正确；紫外线有很强的荧光效应，可用来防伪，故C正确所以本题【答案】为C.8【答案】B【解析】烤箱中看到的淡红色的光是可见的红光，起加热作用的主要是波长较长的红外线，而不是红光，故正

13、确选项为B.9【答案】B【解析】所有物体都发射红外线，因而“红外夜视仪”可以看清黑暗中的物体10【答案】：B【解析】：所有的物体都能发出红外线，热的物体的红外线辐射比冷的物体的强，间谍卫星上装的遥感照相机，实际上是红外线探测器，它能在较冷的背景上探测出较热物体的红外线辐射，这是红外线摄影的基础再者，红外线波长比其他波(如可见光、紫外线、X射线)的波长长，有较好地穿透云雾的能力，故B正确而其他选项的光不具备以上特点，故A、C、D错误11【答案】CD【解析】紫外验钞机是利用紫外线照射印刷在钞票上的荧光文字，发出可见光，使这些文字能被肉眼看到，利用了紫外线的荧光效应，A项错误X射线具有较强的穿透能力，在医学上用它来透视人体，检查病变和骨折情况，B项错误射线具有极强的穿透能力，工业上的金属探伤就是利用这个