广西地区高二物理学光的电磁说 人教

1、光的电磁说2021/8/8 星期日1光的电磁说光的电磁说麦克斯韦电磁波谱红外线紫外线伦琴射线2021/8/8 星期日2光的干涉现象光的衍射现象光是一种波光的电磁说 19世纪中叶，光的波动说已经得到了公认，但是光波的本质到底是什么，是像水波？还是像声波呢？ 19世纪60年代，麦克斯韦预言了电磁波的存在，并从理论上得出电磁波在真空中的传播速度应为：光是一种电磁波光速返回目录2021/8/8 星期日3光的电磁说 1、麦克斯韦根据电磁理论，发现电磁波的波速与光速相同，提出了光是一种电磁波的假说。赫兹通过实验证实了光的电磁本质，光的电磁说把光学和电学统一起来了。 2、光的颜色是由电磁波的频率决定的。不同

2、频率的色光在真空中波速相同，在介质中波速不同。同一色光在不同介质中，频率（颜色）不变，波长和波速都要改变;在同一介质中，频率越高，波速起小。 3、电磁波与机械波的比较: 共同点：都能产生干涉和衍射现象；它们波动的频率都取决于波源的频率；在不同介质中传播，频率都不变。 不同点：机械波的传播一定需要介质，其波速与介质的性质有关，与波的频率无关。而电磁波本身就是一种物质，它可以在真空中传播，也可以在介质中传播。电磁波在真空中传播的速度均为3.0108ms，在介质中传播时，波速和波长不仅与介质性质有关，还与频率有关。关于光的电磁说的几点强调 返回目录2021/8/8 星期日4 麦克斯韦（James C

3、lerk Maxwell，18311879），英国物理学家，经典电磁理论的奠基人。1831年6月13日出生于爱丁堡。1847年入爱丁堡大学听课，专攻数学。他很重视实验，涉猎电化学、光学、分子物理学以及机械工程等等。他说：“把数学分析和实验研究联合使用得到的物理科学知识，比之一个单纯的实验人员或单纯的数学家所具有的知识更加坚实、有益而牢固。” 1850年考入剑桥大学，1854年以优异成绩毕业并获得了学位，留校工作。1856年起任苏格兰阿伯丁的马里沙耳学院的自然哲学讲座教授，直到1874年。经法拉第举荐，自1860年起任伦敦皇家学院的物理学和天文学教授。1871年起负责筹划卡文迪什实验室，随后被任

4、命在剑桥大学创办卡文迪什实验室并担任第一任负责人。1879年11月5日麦克斯韦因患癌症在剑桥逝世，终年仅48岁。 麦克斯韦返回目录2021/8/8 星期日5 麦克斯韦一生从事过多方面的物理学研究工作，最杰出的贡献是在经典电磁理论方面。在剑桥读书期间，麦克斯韦在读法拉第的电学实验研究时，被书中的新颖见解所吸引，他敏锐地领会到了法拉第的“力线”和“场”的概念的重要性。他注意到全书竟然无一数学公式，说明法拉第的学说还缺乏严密的理论形式。在老师威廉汤姆孙的启发和帮助下，决心用自己的数学才能来弥补法拉第工作的这一缺陷。 返回目录2021/8/8 星期日6麦克斯韦18551856论法拉第力线 这是麦克斯韦

5、用数学工具表达法拉第学说的开端18611862论物理力线 在这一文中的思想已经超过法拉第，不仅对各种电磁现象的联系，提供了统一的解释，而且挖掘出更深入的内在本质，这是麦克斯韦为电磁场理论建立迈出的关键性一步。1865电磁场的动力学理论 在实验事实及动力学的基础上构筑了一座全新的电磁学理论大厦。18651873电磁理论 被认为可以和牛顿的自然哲学的数学原理交相辉映。麦克斯韦的电磁理论成为经典物理学的重要支柱之一。 返回目录2021/8/8 星期日7 麦克斯韦的电磁场理论从超距作用过渡到以场为基本变量，是科学认识的一个革命性变革，根据研究，麦克斯韦大胆断言：光本身就是电磁波。 18861888年间

6、赫兹做了一系列实验证实了电磁波的存在，并且测出了实验中的电磁波频率和波长，从而计算出电磁波的传播速度，发现电磁波的速度确实与光速相同，证明了光的电磁说的正确性。这样麦克斯韦的电磁场理论就把电、磁、光学规律统一起来，完成了人类认识史上的一次“大综合”。返回目录2021/8/8 星期日8光的电磁说红外线 在电磁波中，能够作用于人的眼睛并引起视觉的，只是一个很窄的波段，通常叫做可见光。其中波长最短的是紫光，波长约为400nm；波长最长的是红光，波长约为770nm，波长更长的光不能引起视觉，叫做红外线，红外线的波长范围很宽，约为770nm106nm。返回目录2021/8/8 星期日9利用灵敏的红外线探

7、测器接收物体发出的红外线，用电子仪器对收到的信号进行处理，就可以知道被测物体的信息 红外线主要作用是热作用，可以利用红外线来加热物体和进行红外线遥感 光的电磁说红外线技术的应用返回目录详介2021/8/8 星期日10光的电磁说紫外线 紫外线也是不可见光，他的波长比紫光还短，大约为5nm400nm。紫外线有荧光作用，有些物质受到紫外线照射时可以发出可见光。 紫外线可以促使人体合成维生素D，有助于人体对钙的吸收，所以儿童经常晒太阳能够预防缺钙引起的佝偻病，但是过多的紫外线会使皮肤粗糙，甚至诱发皮肤癌。 紫外线能够杀灭多种细菌，可以用紫外线进行消毒。注意：红外线与紫外线人眼都是看不到的返回目录202

8、1/8/8 星期日11光的电磁说紫外线 画面上可以清晰的看到钱币上的防伪标记 返回目录2021/8/8 星期日12伦琴射线 波长比紫外线更短的光叫做伦琴射线，也叫X射线是德国物理学家伦琴在1895年发现的。他的穿透能力很强，能使包在黑纸里的照像底片感光，下图是产生X射线的装置，叫做X射线管：1、K是阴极2、A是阳极（也叫对阴极）返回目录光的电磁说2021/8/8 星期日13 此外还有比伦琴射线波长更短的电磁波，那就是射线，我们将在以后学习。返回目录光的电磁说2021/8/8 星期日14电磁波谱点击画面观看动画返回目录光的电磁说2021/8/8 星期日15 按频率由小到大（波长由大到小）排列形成

9、的电磁波谱是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、射线。这些频率不同的电磁波本质是相同的。它们的行为服从共同的规律，但是他们产生的机理不同，因而具有不同的特性。在观察方法和应用上也有所不同。 1。不同电磁波产生的机理 无线电波是振荡电路中自由电子作周期性的运动产生的。红外线、可见光、紫外线是原子外层电子受激发产生的。伦琴射线是原子内层电子受激发产生的。射线是原子核受激发产生的。 2、频率（波长）不同的电磁波表现出作用不同。红外线主要作用是热作用，可以利用红外线来加热物体和进行红外线遥感；紫外线主要作用是化学作用，可用来杀菌和消毒；伦琴射线有较强的穿透本领，利用其穿透本领与物质的密度有关，进行对人体的透视和检查部件的缺陷；射线的穿透本领更大，在工业和医学等领域有广泛的应用，如探伤，测厚或用刀进行手术。关于电磁波谱的几点强调 返回目录光的电磁说2021/8/8 星期日16 利用红外线检测人体的健康状态，本图片是人体的背部热图，透过图片可以根据不同颜色判断病变区域。返回光的电磁说2021/8/8 星期日17 红外线检视器是利用红外线能穿透颜料的特性，揭示顏料层下隐藏的资料。利用红外线发射器、接收器及屏幕显示器，油画上炭笔初稿稿及已往曾经进行过