电磁波的发现及应用与微观世界的量子化高二上学期物理教科版（2019）必修第三册

3.4电磁波的发现及应用人物介绍麦克斯韦：英国物理学家19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦提出了系统的电磁理论。假设1：变化的磁场能够在周围空间产生电场假设2：变化的电场能够在周围空间产生磁场3.4电磁波的发现电磁场麦克斯韦理论电场可由两种方式产生电荷变化的磁场电磁场定义：变化的电场和变化的磁场交替产生，形成不可分割的统一体，称为电磁场。3.4电磁波的发现一、电磁波定义：变化的电磁场在空间的传播称为电磁波发展历程1、1865年，麦克斯韦从理论上预见了电磁波的存在并计算出其传播速度等于光速。2、1888年，德国物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在。3.4电磁波的发现电磁波的波长和频率有一个很宽的范围3.4电磁波的发现医疗、育种400-760nm通信、广播、电视等电磁波谱：我们按波长（或频率）的顺序把所有电磁波排列起来，称之为电磁波谱。3.4电磁波的发现不同的电磁波由于具有不同的

，才具有不同的特性.波长(频率)3.4电磁波的发现二、电磁波的应用1、利用电磁波传递信息2、利用电磁波的能量1.无线电波：波长大于1mm(频率小于300GHz)的电磁波是无线电波，主要用于

、广播及其他信号传输.通信通信广播通过无线电波遥控天体2.红外线(1)红外线是一种光波，波长比无线电波

，比可见光

，不能引起人的视觉.其波长范围很宽，约750nm～１×106nm.(2)一切物体都发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射

.(3)红外线主要用于

和红外高速摄影.短长强红外遥感红外摄影非接触红外测温3.可见光：可见光的波长在760nm到400nm之间.能作用于人的眼睛并引起视觉的称为可见光，如：

红、橙、

黄、绿、蓝、靛、紫各色光。5nm到370nm较高荧光4.紫外线(1)波长范围在

之间，不能引起人的视觉.(2)具有

的能量，应用于灭菌消毒，具有较强的

效应，用来激发荧光物质发光.紫外线验钞紫外杀菌灯紫外光刻机危害：使皮肤老化产生皱纹、产生斑点、造成皮肤粗糙、造成皮肤炎、造成皮肤癌5.X射线和γ射线(1)X射线频率比紫外线

，穿透力较

，用来检查工业部件有无裂纹或气孔，医学上用于

.(2)γ射线频率比X射线还要高，具有

的能量，穿透力

，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.高强人体透视很高更强X射线波长：10－8m--10－12m。①特点：有较强的穿透能力。②德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现。电磁波的种类和应用归纳例1、下列各组电磁波，按波长由长到短排列正确的是（）A.紫外线、可见光、红外线、γ射线B.可见光、红外线、紫外线、γ射线C.γ射线、红外线、紫外线、可见光D.红外线、可见光、紫外线、γ射线D3.5微观世界的量子化微观世界量子力学的研究对象微观粒子波粒二象性能量量子化波粒二象性17世纪

牛顿主张微粒说，认为光是很小的高速运动的粒子流

惠更斯认为光是一种波19世纪初光的干涉和衍射现象在实验中被观察到

麦克斯韦后来进一步说明光是一种电磁波19世纪末光电效应等现象被证明了光具有粒子性

爱因斯坦为了解释光电效应，提出了光子说，他认为在空间中传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫作一个光量子，简称光子。发展历程波粒二象性波粒二象性：定义：光既具有波动性，又具有粒子性电子、质子等实物粒子也具有波粒二象性能量量子化能量是一份一份的、不连续的，这在微观世界里是普遍的。原子的能量是量子化的，即一系列不连续的值，这些不