高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第二冊4 電磁波譜圖文課件ppt

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一、電磁波譜1.電磁波譜:是按電磁波的波長大小或頻率高低的順序把它們排列成的譜。2.電磁波按波長由長到短的排列順序:無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線等。
二、幾種電磁波1.無線電波:波長大于1 mm(頻率低于300 GHz)的電磁波。無線電波廣泛應(yīng)用于通信、廣播及其他信號傳輸。?2.紅外線:紅外線的波長比無線電波短,比可見光長。所有物體都發(fā)射紅外線。熱物體的紅外輻射比冷物體的紅外輻射強。3.可見光:能使人的眼睛產(chǎn)生視覺效應(yīng)的電磁波,稱為可見光。可見光的波長為400~760 nm。?4.紫外線:在紫光之外波長范圍為5~370 nm的電磁波是紫外線。紫外線具有較高的能量,足以破壞細(xì)胞核中的物質(zhì)。?
5.X射線和γ射線:波長比紫外線更短的電磁波就是X射線和γ射線了。X射線對生命物質(zhì)有較強的作用,過量的X射線輻射會引起生物體的病變。X射線具有很強的穿透本領(lǐng),可以用來檢查人體的內(nèi)部器官,幫助醫(yī)生判斷人體組織是否發(fā)生了病變。在工業(yè)上,利用X射線檢查金屬構(gòu)件內(nèi)部的缺陷。機場等地進行安全檢查時,X射線能輕而易舉地探測到箱內(nèi)的物品。波長最短的電磁輻射是γ射線,它具有很高的能量。γ射線能破壞生命物質(zhì)。把這個特點應(yīng)用在醫(yī)學(xué)上,可以摧毀病變的細(xì)胞,用來治療某些癌癥。γ射線的穿透能力很強,也可用于探測金屬構(gòu)件內(nèi)部的缺陷。
1.正誤判斷。(1)紅外線、X射線、β射線和γ射線都屬于電磁波。(　　)解析:紅外線、X射線、γ射線是電磁波,β射線是電子流,不是電磁波。答案:×(2)人體每時每刻都在發(fā)射紅外線。(　　)答案:√
2.探究討論。(1)為了避免敵軍的雷達發(fā)現(xiàn)我們戰(zhàn)機的行蹤,人們研制了隱形戰(zhàn)機。我們用肉眼能不能看到隱形戰(zhàn)機?為什么?答案:能看到。隱形戰(zhàn)機不反射敵方雷達的探測波,對雷達“隱形”。但可以反射可見光,肉眼能直接看到。(2)紅外線的頻率比可見光的頻率高還是低?根據(jù)電磁波譜上的位置說說它為什么叫紅外線?用肉眼能不能觀察到紅外線?答案:紅外線的頻率低于可見光。在電磁波譜上紅外線處在可見光紅光的外側(cè),所以叫紅外線。紅外線不屬于可見光,用肉眼不能觀察到紅外線。
(3)舉例說明在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中,有哪些利用紅外線的地方?答案:紅外線烤箱、紅外線照相機、紅外線遙控器(如電視機的遙控器)等。(4)太陽光中含有紫外線,日常生活中太陽光的紫外線對人的作用有哪些?答案:紫外線能夠促使人體合成維生素D,維生素D能促進鈣的吸收,所以經(jīng)常曬太陽可以在一定程度上預(yù)防佝僂病,但過強的紫外線對人體有害(如夏季的陽光),所以要進行防護。
各種電磁波的共性和特性比較情境探究在我們身邊到處都有電磁波的影子,它的應(yīng)用更是比比皆是。下面列出的設(shè)備中工作時所發(fā)出的波,哪些屬于電磁波?(1)微波爐加熱食物時發(fā)出的波。(2)電視發(fā)射塔發(fā)出的波。(3)互聯(lián)網(wǎng)光纜中傳播的波。(4)電視機遙控器發(fā)出的波。
要點提示:均屬于電磁波。
知識歸納從無線電波到γ射線都是本質(zhì)相同的電磁波,其行為服從共同的規(guī)律,但因波長(頻率)不同,又表現(xiàn)出不同的特點。1.共性(1)它們在本質(zhì)上都是電磁波,它們的行為服從相同的規(guī)律,各波段之間的區(qū)別并沒有絕對的意義。(2)都遵守公式v=λf,它們在真空中的傳播速度都是c=3.0×108 m/s。(3)它們的傳播都不需要介質(zhì)。(4)它們都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。
2.特性(1)不同電磁波的頻率或波長不同,表現(xiàn)出不同的特性,波長越長越容易產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象,波長越短穿透能力越強。(2)同頻率的電磁波,在不同介質(zhì)中速度不同。不同頻率的電磁波,在同一種介質(zhì)中傳播時,頻率越大,速度越小。(3)產(chǎn)生機理不同:
(4)用途不同:無線電波用于通信和廣播,紅外線用于加熱和遙感技術(shù),紫外線用于殺菌消毒,X射線應(yīng)用于醫(yī)學(xué)上的X光照相,γ射線用于檢查金屬部件的缺陷等。
實例引導(dǎo)例題下列有關(guān)電磁波的特性和應(yīng)用,說法正確的是(　　)A.紅外線和X射線都有很高的穿透本領(lǐng),常用于醫(yī)學(xué)上透視人體B.過強的紫外線照射有利于人的皮膚健康C.電磁波中頻率最高的為γ射線,最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象D.紫外線和X射線都可以使感光底片感光解析:X射線有很高的穿透本領(lǐng),醫(yī)學(xué)上常用于透視人體,紅外線不能,A錯誤;過強的紫外線照射對人的皮膚有害,B錯誤;電磁波中頻率最高的為γ射線,其波長最短,最不容易發(fā)生衍射,C錯誤;紫外線和X射線都可以使感光底片感光,D正確。答案:D
規(guī)律方法電磁波的特點和應(yīng)用我們不僅要牢記電磁波譜中不同的電磁波(如紅外線、紫外線、X射線、γ射線)的特點和應(yīng)用,還要記住電磁波譜中波長、頻率的變化規(guī)律,如頻率越高,波長越短,穿透性越強,波動性越弱;頻率越低,波長越長,衍射現(xiàn)象越明顯,波動性越強,穿透性越弱。
變式訓(xùn)練下面列出一些醫(yī)療器械的名稱和這些器械運用的物理現(xiàn)象。請將相應(yīng)的字母填寫在運用這種現(xiàn)象的醫(yī)療器械后面的空格上。(1)X光機,　　　。?(2)紫外線燈,　　　。?(3)理療醫(yī)用“神燈”照射傷口,可使傷口愈合得較好。這里的“神燈”是利用　　　。?A.光的全反射B.紫外線具有很強的熒光作用C.紫外線具有殺菌消毒作用D.X射線具有很強的貫穿力E.紅外線具有顯著的熱效應(yīng)F.紅外線波長較長,易發(fā)生衍射
解析:(1)X光機是用來透視人的體內(nèi)器官的,因此需要具有較強穿透力的電磁波,但又不能對人體造成太大的傷害,因此采用了X射線,選擇D。(2)紫外線燈主要是用來殺菌的,因此它應(yīng)用的是紫外線的殺菌作用而非熒光作用,因此選擇C。(3)“神燈”又稱紅外線燈,主要是用于促進局部血液循環(huán),它利用的是紅外線的熱效應(yīng),使人體局部受熱,血液循環(huán)加快,因此選擇E。答案:(1)D　(2)C　(3)E
1.關(guān)于雷達的特點,下列說法正確的是(　　)A.雷達所用無線電波的波長比短波更長B.雷達只有連續(xù)發(fā)射無線電波,才能發(fā)現(xiàn)目標(biāo)C.雷達的顯示屏上可以直接讀出障礙物的距離D.雷達在能見度低的黑夜將無法使用解析:雷達一般采用直線性好、反射性強的微波,不是連續(xù)地發(fā)射無線電波,每次發(fā)射的時間及兩次發(fā)射的時間間隔都有一定要求,障礙物的距離等情況都由顯示屏顯示出來。答案:C
2.根據(jù)電磁波譜,從下列選項中選出電磁波的頻率順序由高到低排列且中間沒有間斷的是(　　)A.X射線、紫外線、可見光B.X射線、紫外線、紅外線C.紫外線、紅外線、可見光D.無線電波、紅外線、紫外線答案:A