高中物理 第十四章 电磁波 5 电磁波谱互动课堂学案(新人教版)选修3-4

1、5 电磁波谱互动课堂疏导引导1.电磁波谱 电磁波谱的频度范围非常宽,其中最长的电磁波波长是最短的1021倍以上.不同的电磁波产生的机理不同,可见光是电磁波谱中相当狭小的一部分,并且不同的色光具有不同的频率,即光的颜色是由光的频率决定的.电磁波按波长由大到小的顺序排列为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线(又称伦琴射线)、射线,它们产生的机理、特点见下表.电磁波谱宏观产生机理微观产生机理主要特征无线电波LC电路振荡电路中电子运动波动性强,易衍射红外线任何物体都辐射原子的外层电子受到激发热作用强可见光光源作用视觉,感光性强紫外线高温物体发出荧光效应伦琴射线高速电子流撞击原子的内层电子受激穿透

2、力强射线核反应原子核受激穿透力最强2.电磁波的共性和区别 把各种电磁波按照频率从小到大(波长从大到小)的顺序排列起来就形成了电磁波谱.各种频率的电磁波之间有相同之处,也有相异之处.(1)相同之处都有共同的电磁本性.都具有波的性质,会反射、折射,也会产生干涉、衍射等现象.另外,它们在真空中的波速都相等.(2)相异之处由于不同的电磁波波长不同,发生干涉和衍射现象的难易程度也不同.波长越短的电磁波,越不容易得到明显的衍射现象,也不容易得到干涉现象.不同的电磁波,其性质和应用范围也不同.红外线的主要性质是热效应,应用于加热和遥感技术;紫外线的主要性质是化学效应,应用于消毒杀菌;伦琴射线穿透能力强,应用

3、于透视和检查金属部件的缺陷.不同频率的电磁波在同种介质中的传播速度也不同.光波在同种透明介质中传播时,频率越高传播速度越低.活学巧用1.下列说法正确的是( )A.麦克斯韦证明了光的电磁说的正确性B.红外线的显著作用是热作用,紫外线最显著的作用是化学作用C.X射线的穿透本领比射线更强D.X射线与射线的产生机理不同,因此它们的频率范围界线分明,不可能重叠思路解析:麦克斯韦提出了光的电磁说,赫兹用实验证明了光的电磁说的正确性.X射线是原子的内层电子受激发而产生的,射线是原子核受激发而产生的,产生机理确实不同,但X射线和射线都有一个较大的频率范围,较高频率的X射线与较低频率的射线产生了重叠,其他相邻电

4、磁波间也存在重叠.答案:B2.一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的哪个区域( )A.可见光 B.射线 C.无线电波 D.紫外线思路解析:一种波发生明显衍射现象的条件是:障碍物或孔的尺寸大小跟光的波长差不多或比波长还要小.电磁波中的无线电波波长是104 m10-2 m,红外线波长是10-2 m10-3 m,可见光、紫外线、射线的波长更短,所以只有无线电波才符合条件.答案:C3.下列各组电磁波,其衍射能力由弱到强的排列顺序正确的是( )A.红外线、可见光、紫外线、射线 B.射线、可见光、红外线、无线电波C.可见光、红外线、伦琴射线、射线 D.伦琴射线、紫外线、可见光、红外线思路解析:波长越长,衍射能力越强;波长越短,衍射能力越弱.在电磁波谱中,按波长由大到小电磁波的排列顺序为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线.答案:BD4.关于对X射线的叙述,哪些是正确的( )A.X射线由高速移动的中子构成 B.X射线可使照相胶卷感光C.X射线可用来探测藏在行李中的武器 D.X射线透视人体,是因为X射线的衍射能力强思路解析:X射线是由原子的内层电