高中物理(新教材)选修二课件2：4-4-电磁波谱 人教版

4.4电磁波谱新课引入电磁波的范围很广。我们通常所说的，无线电波、光波各种射线，如红外线、紫外线、X射线、γ射线等，都是电磁波。我们把各种电磁波按照波长或频率大小的顺序排列成谱，就叫电磁波谱。这节课我们就来学习电磁波谱中各种电磁波的特点和主要作用。一、无线电波技术上把波长大于1mm（频率低于300GHz）的电磁波称作无线电波，并按波长（频率）划分为若干波段。不同波段的无线电波的传播特点不一样，发射和接受所用的设备和技术也不尽相同，因此各有各的用途。如雷达是利用电磁波遇到障碍物要发生反射，以此来测定物体位置的无线电设备，其利用的是波长较短的微波。无线电波的波段的划分及其主要用途（根据：波长/频率）移动通信网络雷达天线射电望远镜二、红外线红外线：红外线的波长比无线电波短，比可见光长。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。夜视仪器红外摄影红外遥感技术红外体温计三、可见光可见光：能使人的眼睛产生视觉效应的电磁波，称为可见光。可见光的波长为400~760nm。不同颜色的光是波长(或频率)范围不同的电磁波。各色光在真空中的波长和频率晴朗的天空看起来是蓝色的，是由于波长较短的光比波长较长的光更容易被散射。傍晚的阳光比较红，是由于大气对波长较短的蓝光、紫光比对波长较长的红光、橙光吸收较强的缘故。晴朗的天空看起来是蓝色的，是由于波长较短的光比波长较长的光更容易被散射。傍晚的阳光比较红，是由于大气对波长较短的蓝光、紫光比对波长较长的红光、橙光吸收较强的缘故。四、紫外线紫外线：在紫光之外波长范围为5~370nm的电磁波是紫外线。紫外线具有较高的能量，足以破坏细胞核中的物质。因此可以利用紫外线灭菌消毒。太阳光中有许多紫外线，人体接受适量的紫外线照射，能够促进钙的吸收，改善体质，但是过强的紫外线会伤害眼睛和皮肤。许多物质在紫外线的照射下能发出荧光，根据这点可以设计防伪措施。利用紫外线检验人民币的真伪紫外线杀菌注意：消毒灯、验钞机灯看起来是淡蓝色的，但这不是紫外线，紫外线看不见的。五、

X射线和γ射线X射线和γ射线：波长比紫外线更短的电磁波就是X射线和γ射线了。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。X射线具有很强的穿透本领，可以用来检查人体的内部器官，帮助医生判断人体组织是否发生了病变。在工业上，利用X射线检查金属构件内部的缺陷。机场等地进行安全检查时，X射线能轻而易举地探测到箱内的物品。波长最短的电磁辐射是γ射线，它具有很高的能量。γ射线能破坏生命物质。把这个特点应用在医学上，可以摧毁病变的细胞，用来治疗某些癌症。γ射线的穿透能力很强，也可用于探测金属构件内部的缺陷。知识归纳从无线电波到γ射线都是本质相同的电磁波，其行为服从共同的规律，但因波长(频率)不同，又表现出不同的特点。1.共性(1)它们在本质上都是电磁波，它们的行为服从相同的规律，各波段之间的区别并没有绝对的意义。(2)都遵守公式v=λf，它们在真空中的传播速度都是c=3.0×108m/s。(3)它们的传播都不需要介质。(4)它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。2.特性(1)不同电磁波的频率或波长不同，表现出不同的特性，波长越长越容易产生干涉、衍射现象，波长越短穿透能力越强。(2)同频率的电磁波，在不同介质中速度不同。不同频率的电磁波，在同一种介质中传播时，频率越大，速度越小。2.特性(1)不同电磁波的频率或波长不同，表现出不同的特性，波长越长越容易产生干涉、衍射现象，波长越短穿透能力越强。(2)同频率的电磁波，在不同介质中速度不同。不同频率的电磁波，在同一种介质中传播时，频率越大，速度越小。(4)用途不同：无线电波用于通信和广播，红外线用于加热和遥感技术，紫外线用于杀菌消毒，X射线应用于医学上的X光照相，γ射线用于检查金属部件的缺陷等。(3)产生机理不同：无线电波振荡电路中电子周期性运动产生红外线、可见光和紫外线原子的外层电子受激发后产生X射线原子的内层电子受激发后产生γ射线原子核受激发后产生随堂练习1.关于生活中遇到的各种波，下列说法不正确的是(

)A.电磁波可以传递信息，声波不能传递信息B.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C.太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同D.遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同ACD2.关于电磁波谱，下列说法正确的是(

)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.γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高C.紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射D.在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线AB3.为了消杀新冠病毒，防控重点场所使用一种人体感应紫外线灯，这种灯装有红外线感应开关，人来灯灭，人走灯亮，为人民的健康保驾护航，下列说法错误的是（）A.红外线的光子能量比紫外线的大B.红外线的衍射能力比紫外线的强C.紫外线能消杀病毒是因为紫外线具有较高的能量D.红外线感应开关通过接收到人体辐射的红外线来控制电路通断A4.某居住地A位于某山脉的一边，山脉的另一边P处建有一无线电波发射站。该发射站可发送频率为400kHz的中波和频率为400MHz的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为3.0×108m/s，则：（1）该中波和微波的波长各是多少？（2）发射站发出的电磁波是经过干涉还是衍射后到达居住地A处的？（3）哪种波接收效果好？

备用工具&资料4.某居住地A位于某山脉的一边，山脉的另一边P处建有一无线电波发射站。该发射站可发送频率为400kHz的中波和频率为400MHz的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为3.0×108m/s，则：（1）该中波和微波的波长各是多少？（2）发射站发出的电磁波是经过干涉还是衍射后到达居住地A处的？（3）哪种波接收效果好？2.关于电磁波谱，下列说法正确的是(

)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.γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高C.紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射D.在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线AB移动通信网络雷达天线射电望远镜二、红外线红外线：红外线的波长比无线电波短，比可见光长