第四节 光的电磁说
光的电磁说
二、电磁波谱
1 电磁波谱（按频率由小到大）
无线电波 红外线 可见光 紫外线 伦琴射线 γ射线
红外线
来源：一切物体都在不断地向外辐射红外线。 特点：红外线有显著的热效应。 作用：1、遥控
2、红外线加热 3、红外线摄影
光 的 电 磁 说
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
电磁波谱
γ射线
X射线
波长： /m -------10-10
紫 靛 蓝 绿 黄 橙 红
ห้องสมุดไป่ตู้
-------10-8 紫外线
可见光
红外线 微波
-------10-6 -------10-4 -------10-2
无线电波
---102
电 磁 波 谱
光的电磁说
一、光的电磁说
1 提出者：麦克斯韦 2 几点理解
18.3
光的干涉现象
光的衍射现象
光是一种波 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？ 光是一种电磁波？ 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： 3.11108 m s
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：3.11108 m s
麦克斯韦根据电磁理论，发现电磁波的波速与 光速相同，并提出：光是一种电磁波
光的电磁说
一、光的电磁说
1 提出者：麦克斯韦 2 几点理解
1）光是一种电磁波
2）不同频率的光在真空中波速相同，在介质中波速不同． 3）不同介质中，光的频率（颜色）不变，波长和波速改变．
光的电磁说
二、电磁波谱
无线 电波 红外 可见 紫外线 光 线
微波
X射线 射线
γ射线 射线
f λ
产生 红外线 紫外线 伦琴射 线
特性与应用
电磁波谱
无线 电波 红外 可见 紫外线 光 线
微波
X射线 射线
γ射线 射线
fቤተ መጻሕፍቲ ባይዱλ
练习：光的电磁说认为： 练习：光的电磁说认为： A、光波跟电磁波不同，光波传播时不需要介质 、光波跟电磁波不同， B、光是一种电磁波 、 C、光速跟电磁波速度一样 、 D、光波也跟电磁波一样具有反射、折射、干涉、 、光波也跟电磁波一样具有反射、折射、干涉、 衍射等性质
光的电磁说 电磁波谱
一、光的电磁说
19世纪 年代，麦克斯韦提出光是一种电磁波。 世纪60年代 麦克斯韦提出光是一种电磁波 提出光是一种电磁波。 世纪 年代，
1888年，赫兹证实了电磁波的存在，并证明了电磁波也跟 年 赫兹证实了电磁波的存在， 证实了电磁波的存在 光波一样具有反射、折射、干涉、衍射等性质以及电磁波 光波一样具有反射、折射、干涉、衍射等性质以及电磁波 速也跟光波速度一样。 速也跟光波速度一样。
光的电磁说
光的电磁说教学目标（一）知识目标1、知道的内容．2、知道可见光是一定频率范围的电磁波．3、知道红外线、紫外线、X射线等不同频率的电磁波的特点．4、知道电磁波谱、了解光谱的类别及各类光谱的产生知道明线光谱和吸收光谱是元素的特征谱线．5、知道麦克斯韦的电磁说及光的电磁本性的实验依据，并要求知道电磁波及产生机理．（二）能力目标通过史料的学习，培养学生对问题的理解能力和分析能力.（三）情感目标1、让学生体会到科学发展是一代一代科学家辛勤劳动的曲折过程，树立为科学献身的精神2、从中体会到科学研究的一些基本方法——“实验(事实)——理论假设——实验(提供新的事实)——修正理论(甚至建立新的假设)”，以及人们的认识就是从不断地纠正偏差错误中提高的．教学建议回顾1————来源网络整理，仅供供参考人类对光的本性的认识过程，给学生指明学习本章的线索--教材内容的层次和系统，这对发挥学生学习的主动性是十分有益的．通过简要的史料介绍，一方面让学生体会到科学发展是一代一代科学家辛勤劳动的曲折过程，树立为科学献身的精神；另一方面，从中体会到科学研究的一些基本方法--"实验(事实)--理论假设--实验(提供新的事实)--修正理论(甚至建立新的假设)"，以及人们的认识就是从不断地纠正偏差错误中提高的．"光的本性"的认识史，也是对学生进行辩证唯物主义教育的好教材．讲述时要着重说明提出的背景和它的事实依据．还要着重说明提出的重要意义在于使人们认识到光波与机械波有本质的不同．揭露了光现象的电磁本质，把光和电磁统一了起来．需要强调的几点：1、对红外线、紫外线、X射线的讲述，要让学生抓住主要特征和它们的应用，并尽可能联系可见到的实例．如有可能，可做实验演示．2、要使学生理解不同频率范围的电磁波，它们本质上是相同的，它们的行为服从共同的规律，但因为频率的不同又各自具有某些特性．注意：本节内容大多类似科普常识的介绍，没有太难以理解的理论，可以知道学生看书、归纳、总结，锻炼学生的自学能力．教学设计————来源网络整理，仅供供参考 2示例关于一节，内容大多类似科普常识的介绍，没有太难以理解的理论，可以指导学生看书、归纳、总结，锻炼学生的自学能力．在学生自学的时候，可以让学生思考有关问题，1、光的干涉和衍射现象证实了光具有波动性，但光是什么波呢？2、我们知道，一切机械波，包括声波在内，都需要有介质存在，机械波是不能在真空中传播的．但是光在真空里却能够传播，这如何解释呢？探究活动1、查阅资料：光学发展史中有关部分内容．3————来源网络整理，仅供供参考。
第18章第04节光的电磁说教案01人教版
第四节光的电磁说教学目的：1、了解光的电磁说2、知道红外线和紫外线的波长特点及主要应用教学重点：知道光是一种电磁波教学难点：红外线和紫外线的波长特点及主要应用教学用具：教学方法：启发式综合教学法教学过程：引入：光的干涉和衍射现象无可怀疑地证明了光是一种波。
但光的本质是什么呢？授新：一、光的电磁说：1、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速度是3.0 x i08m/s，与当时测得的光速十分接近。
它认为：光与电磁现象有着本质的联系。
由此他提出：光是一种电磁波2、1887 年，德国的物理学家赫兹证实了电磁波的存在，并测出电磁波的速度与光速相同。
二、红外线：1人的眼睛能看到的叫可见光。
波长最短的是紫光，长约370nm波长是长的是红光，波长约为750nm波长更长的不能引起视觉，叫做红外线。
波长更短的也不能引起视觉，叫做紫外线。
2、一切物体都能发出红外线3、用途之一：遥控。
4、用途之二：热作用。
三、紫外线：1、紫外线有荧光作用：如：日光灯、防伪2紫外线能合成维生素D,有助于促进钙的吸引。
3、紫外线能杀死多种细菌。
四、X 射线：比紫光波长更短，也叫伦琴射线。
穿透能力很强。
五、无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、丫射线，都是电磁波，按波长或频率的不同顺序排列起来，称做电磁波谱。
小结板书设计：光的电磁说一、电磁说：红外线：紫外线X射线电磁波谱教学效果分析:。
高三物理上学期光的电磁说(2019)
内臣 至中郎将 曹伯从之 恐天下畔周 四面风德 吕不韦乃进嫪毐 颜回死 太子立为二世皇帝 军法以正 ” 邳郑使秦 可以为三公及左右近臣 习於战攻 武帝立 薄窦恩泽 积于东方 庆封曰：“请为子诛之 昆莫老 ”田轸曰：“柰何使无东 其除之 又间令吴广之次所旁丛祠中 道乞食 乃
殛鲧於羽山以死 功冠诸侯 晋之宗家祁傒孙 以君为爱色而贱士 诸客求宦为嫪毐舍人千馀人 而问鬼神之本 三河太守皆内倚中贵人 左将军已并两军 还 乃执解扬而献楚 ” 苏秦既死 臣请谒王之过 字丝 康公卒 田常弑简公于袪州 四月孟夏 闭门 战於蓝田 有陶、平陆 尊立卫皇后 字
害秦而利魏 必为季氏忧 若弗从而诛之 事蚤济也 法令既明 彊为我著书 天子祓 吾用之以胜 太公之志也；敦曰：“此上帝之徵 有偏将战 复以绛侯勃为
丞相 道亦易通 时天大雾 所诛者数百人 乃以刘泽为琅邪王 沛公入秦宫 单于留之 治城沟 及其贵极富溢 游说之士也 而歌呼呜呜快耳者 请数公子行日 十二年春 用国为姓 酒酣 ”文公报曰：“夫导我以仁义 殷复兴 此自遗患也 而徙豪杰诸侯彊族於京师 信禨祥 放析就功 於是屈身下
士 数岁 及幽、厉之後 围项籍於陈 後虽有淫骄之主而未有倾危之患也 晋襄公之六年 出焉不宜 士皆争为之死 且固命也 然後乃遣女” 不知二命 四维不张 伯宗以好直谏得此祸 ”景公问：“赵尚有後子孙乎 行二十馀岁 留军壁鄴 乳母家子孙奴从者横暴长安中 为犬戎所弑 定燕地 句
践欲杀妻子 袁盎顾之曰：“我所谓袁将军者也 同母昆弟十人 狼角变色 欲召之 置之匈奴 战胜攻取 乐由天作 万物众夥 小馀十六；日蚀 召韩御史大夫载 以十一月与氐、房、心晨出 阳文君子必立为後 ” 三十七年 ”平曰：“臣为事来 与贵人 君之子无傅 楚有和朴 缪公任好元年
是上使验小方 兵易败散 弃礼义 报祠大享 待诸侯变 莫敢怠荒 今大王举而东 其俗土著 建元六年 复力战 ”乃言曰：“始事事 久立於缀 无过燕者 及夫敦乐而无忧 亦有所不如 从今以往者四十三岁 上兑者则有黄色 人无聊生 别 皆可知矣 ” 不知田作 客於膀胱 褚先生曰：地形险
光的电磁说
伦琴射线管是用来产生伦琴射线的一种装置，构造 如图所示。真空度很高（约为10-4帕）的玻璃泡内， 有一个阴极K和一个阳极A，阳极也叫对阴极。阴极 被加热后能向周围发射电子，在阳极和阴极之间加 上几万伏的电压，从阴极发射出来的电子受强电场 的作用，以很大的速度冲击阳极，阳极就激发出伦 琴射线。
“响尾蛇”是 福特航宇通讯公司和雷锡恩公司从1949年 开始研制的一种近距空空导弹，于1953年试飞，自1956年起 开始装备部队。该弹编号为AIM—9AIM—9“响尾蛇”导弹是 世界上第一种红外寻的空空导弹。该弹采用鸭式气动布局， 舱面与弹翼前后呈X—X形配置；全弹由制导控制舱、引信与 战斗部、动力装置、弹翼和舵面所组成。各型号的“响尾蛇” 导弹，它们的气动布局和结构组成均无改变，主要是结构尺 寸稍有变化以及元器件性能的改进。除C型为雷达寻的外， 其他型号的AIM—9导弹都是红外寻的制导。
高速电子流 射到某些固 体上
穿透物质的 本领较强
探伤 透视
响尾蛇导弹……
1． 提出了光是一种 ，这就是光的电磁说，它们在真空 中的传播速度等于 并且传播时可以不依赖 ，1888年 用实验证实了 的存在，并且证明了 也跟光波一样具有
等性质。
2.关于红外线的来源和作用正确叙述有
A．一切物体都在不停地辐射红外线； B．红外线有很强的荧光效应和热作用； C．红外线是原子的外层电子受到激发后产生的 D．红外线容易穿过云雾烟尘。
5．伦琴射线（也叫x射线）： 由原子内层电子激发跃迁产生，高速电子流射到
任何固体上，都会产生这种射
三、电磁波谱 无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线及γ射线结
合起来，它们的频率由小到大构成了非常广阔的电磁波谱。
发现 机理
产生
高二物理下学期光的电磁说--新人教版
感谢叶子，她让我早点出发，于是我早走了半个小时。早上叫出租车的时候就挺不顺的，一开始没叫到，不得不选了打表来接，才有一辆刚好离我三公里的车接单。等我好不容易感到机场大巴那里， 又发现，那个车站因为施工，换地方了，于是，下车按照指示走。等到开车了，一路上各种拥堵，APP里红色的路线指示，触目惊心。考虑到机场大巴是八小时一班，如果我当时没听叶子的话，大概率 会误机的。到了机场，我迫不及待地给叶子打电话，把这一路艰辛讲给她听，并真诚地感谢她的圣明。“你没误机吧？”她问我。“没有，幸好听你的，才没有。”我赶紧说。“那就好。”她淡淡地说， 但是，我能从手机里清析感受到她的愉悦。十点半的时候，我登上了飞往布达佩斯的航班。飞机上不少老外，坐我边上的两个外国小伙子用英语问空姐：“我们过会儿是留在飞机上，还是需要换一架飞 机？”空姐笑着说：“Yes。”小伙子有点懵，又进一步确认：“我们是留在这飞机上吗？”空姐继续笑着说：“Yes。”两三个小时后，飞机降落在咸阳机场，所有人都被要求下飞机。hg888
五、小肥羊和饺子
北京飞来的销售经理坚持要跟我一起去会场，为此，他不惜拖着行李从T2跑到T3，然后我俩一起坐机场大巴过去。这次倒是跟我从家里选择大巴去机场的原因不尽相同，那次主要是为了便宜，可以 省一百多块，而这次，是因为大巴很方便，直达会议酒店。等我俩到了，当地同事已经布置好了展位，开始讨论去哪儿吃。“吃火锅怎么样？”办事处经理热情推荐：“边上有家不错的小肥羊。”当然 不会有人拒绝，虽然我前天晚上刚吃的羊肉火锅。到的时候刚五点多，店里空荡荡的，服务员不太情愿地给我们开了一个包间，说是其他都被客人预定了，这个是匀给我们的。五个人，三男两女，吃了 六大盘肉，一些烤肉串，还有各种蔬菜若干，好在没喝酒，费用看起来也还不算高。肉应该是我吃的最多，而头天晚上在家里吃羊肉火锅时，我吃得最
光学教程第四章光的电磁理论
光的电磁理论电磁波谱电磁场基本⽅程1.电磁波谱可⻅光波⻓范围，频率范围紫光波⻓最⼩，能量最⼤；红光波⻓最⼤，能量最⼩2.电磁场基本⽅程⻨克斯⻙⽅程组积分物理性质不连续的界⾯只能⽤积分形式微分只在媒质的物理性质连续的区域内成⽴微分形式及其物理意义1.静⽌电荷产⽣的是⽆旋场2.磁场是⽆源场3.变化磁场产⽣电场4.变化电场产⽣磁场不仅电荷和电流是产⽣电磁场的源，⽽且时变磁场和时变电场互相激励，因此，时变电场和时变磁场构成了不可分割的统⼀整体--电磁场，⼀旦场源激起了时变电磁场，电磁场将以有限的速度向远处传播，形成电磁波。
物质⽅程边界条件电磁场在两媒质分界⾯的⼀般形式磁感应强度法向分量连续电场强度切向分量连续光学：两种电介质的分界⾯电感应强度D和磁感应强度B的法向分量连续电场强度E和磁场强度H的切向分量连续3.电磁波的能流密度⽮量光强度坡印亭⽮量值：在任⼀点处垂直于传播⽅向上的单位⾯积上、在单位时间上流过的能量⽅向：该点处电磁波能量流动的⽅向S=E X H光强度能流密度的时间平均值光波的各种信息只能测光强光波在各向同性介质中的传播1.波动⽅程电磁波传播的波动⽅程是⽮量⽅程介质折射率将描述介质光学性质的常数和描述介质电磁学性质的常数联系起来了2.时谐均匀平⾯波时谐均匀平⾯波时谐均匀平⾯波特解时间周期性空间周期性时间周期性和空间周期性的联系常⽤形式传播⽅向：正向和负向介质中波⻓变短波数变⼤时间频率不变速度减⼩光程⼏何路程和介质折射率的乘积等效到真空进⾏⽐较时谐均匀平⾯波的复数表示复数形式复振幅沿任意⽅向传播的时谐均匀平⾯波时谐均匀平⾯波的性质1.横波性电⽮量的振动⽅向垂直于波的传播⽅向磁⽮量的振动⽅向垂直于波的传播⽅向2.电⽮量和磁⽮量互相垂直3.电⽮量和磁⽮量同相位，同步变化同时取最⼤值，同时为04.光强I5.光⽮量引起⼈眼视觉作⽤的是电场光波的偏振特性1.光波的偏振态完全偏振线偏振光椭圆偏振光圆偏振光传播⽅向相同，振动⽅向互相垂直，相位差恒定的两线偏振光的组合⾮偏振（⾃然光）振幅相同，相位关系不确定的两个光⽮部分偏振完全偏振+⾃然光偏振度P在部分偏振光的总光强中完全偏振光所占的⽐例⾮偏振光：P=0；完全偏振光：P=1；部分偏振光：0<P<1公式对于圆偏振光、椭圆偏振光以及含圆偏振光和椭圆的部分偏振光不适⽤2.椭圆偏振光、线偏振光和圆偏振光椭圆偏振光相位差和振幅⽐决定了椭圆形状和空间取向顺时针-----右旋，0-Pi逆时针----左旋，Pi-2Pi线偏振光相位差为mPim为奇数，⼆四象限m为偶数，⼀三象限圆偏振光振幅相等，相位差Pi/2的奇数倍右旋Pi/2左旋3Pi/2化为书上的公式再讨论光波在介质⾯上的反射和折射1.反射定律、折射定律反射波、透射波和⼊射波传播⽅向之间的关系在线性介质中，⼊射波、反射波和折射波的频率相等⼊射⾯：⼊射波波⽮量和界⾯法线⽮量所在的平⾯斯涅尔定律：反射定律+折射定律⼊射波、反射波和折射波传播⽮量共⾯2.菲涅尔公式反射波、透射波和⼊射波传播振幅和相位之间的关系与⼊射波的振动⽅向有关分解为s分量：垂直于⼊射⾯振动的分量p分量：平⾏于⼊射⾯振动的分量反射系数透射系数反射系数和透射系数之间的关系折射光总是与⼊射光同相位半波损失正⼊射，光疏到光密掠⼊射3.反射率和透射率功率密度之⽐，不是光强之⽐反射率折射率1.⼊射光为线偏振光公式关系线偏振光⼊射，反射光和折射光仍然是线偏振光；但振动⽅向发⽣改变2.⼊射光是⾃然光反射率R反射光偏振度、透射光偏振度⾃然光斜⼊射，反射光和折射光都变成了部分偏振光3.光在界⾯上的反射、透射特性由三个因素决定⼊射光的偏振态⼊射⻆界⾯两侧的折射率（电磁特性）4.在⼩⻆度⼊射和⼤⻆度⼊射情况下正⼊射：⼊射⻆为0反射率透射率掠⼊射：⼊射⻆接近90度反射率透射率5.布儒斯特⻆反射光和折射光相互垂直反射光中不存在p分量，p分量⼊射波全部透射到介质2布儒斯特⻆---⼊射⻆公式起偏⻆：对于任意振动⽅向的均匀平⾯波，当以布儒斯特⻆⼊射时，其p分量产⽣全透射，反射波中只剩下s分量。
光的电磁说课件 人教版
1有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。
2一个人的价值在于他的才华，而不在他的衣饰。 4读一切好的书，就是和许多高尚的人说话。 5最聪明的人是最不愿浪费时间的人。 6不要因为怕被玫瑰的刺伤到你，就不敢去摘玫瑰。
3生活就像海洋，只有意志坚强的人，才能到达彼岸。
7大多数人想要改造这个世界，但却罕有人想改造自己
5、下列有关电磁波的特性和应用，说法正确的是（ D ） A、红外线和X射线都有很高的穿透本领，常用于医学 上透视人体 B、过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康 C、电磁波中频率最大为γ射线，最容易用它来观察衍 射现象 D、紫外线和X射线都可以使感光底片感光
6．一电磁波入射到半径为 1m的孔上，可发生明显的衍射 现象，这种波属于电磁波谱的区域是（ C ）． A．红外线 B．可见光 C．无线电波 D．紫外线
1、K是阴极 2、A是阳极
（也叫对阴极）
来源： X射线管 特点： 穿透能力很强 应用： 人体透视、检查金属部件裂纹
γ射线
特点：穿透能力更强
γ射线的穿透本领更大，在工业和医 应用：
学等领域有广泛的应用，如探伤，测厚 或用γ刀进行手术．
电磁波谱及产生机理
γ射线
原子核受到激发后产生的
X射线
波长： /m -------10-10
提出了光在本质上是一种电磁波。
1866-1888年，赫兹作了一 系列实验，证实了电磁波的 存在，并且测出了实验中的 电磁波的频率和波长，从而 计算出了电磁波的传播速度， 发现电磁波的速度与光速相 同，从而证明了光的电磁说 是正确的。
证明了光的电磁说的正确性
电磁波谱
γ射线
X射线
波长： /m -------10-10
1 2 3 4 5 电磁波谱 红外线 紫外线 伦琴射线（X射线） γ射线
四光的电磁学说
紫外线的波长范围为3.9×10-7m～5×10-9m，频
率约为7.7×1014Hz～6×1016Hz ．
紫外线还有杀菌消毒作用，医院里常用紫外线 来消毒病房和手术室．紫外线还能促使生理作用和 治疗皮肤病、软骨病等．经常在矿井下劳动的工人， 适当地照射紫外线，能促进身体健康．但过强的紫 外线能伤害人的眼睛和皮肤，长时间照射紫外线会 诱发皮肤癌．电焊弧光中有强烈的紫外线．
等．
紫外线
紫外线是德国物理学家里特在1801年发现 的．在可见光的紫光区外侧放一张照相底片，底片 会感光，说明这里也有一种看不见的光存在，波长 比紫光还短，叫做紫外线．紫外线的主要作用是化 学作用．紫外线还有很强的荧光效应，能使许多物
质发出荧光，如日光灯和农业上引诱害虫用的黑光
灯都是利用紫外线的这种性质而设计的．
性．
二、电磁波谱
电磁波里能够作用于人们眼睛并引起视觉的部 分，只是一个很窄的波段，通常叫做可见光，可见 光波的频率范围约为4×1014Hz～8×1014Hz ．在可 见光波范围外还存在着大量不能引起人的视觉的电 磁波——红外线、紫外线和伦琴射线等．
红外线
1800年英国物理学家赫谢耳，用灵敏的温度 计放在可见光谱的红光区外侧，那里已看不到有 光照射温度计，可是温度计中的水银柱却升得更 高．这说明这里有一种看不见的射线，它的波长 比红光更长，后来就把这种射线叫做红外线．红 外线最显著的作用是热作用．
可以利用红外线来加热物体、烘干油漆和谷物
以及进行医疗等． 它的优点是能够使物体从内部发热，效率高， 效果好．红外线的波长比红光还长，因此衍射现象 比较显著，容易透过云雾烟尘，可以在军事上用于
通信、定位、跟踪和夜间摄影等．
红外线的波长范围约为7.7×10-7m～10-3m，频 率约为3.9×1014Hz～3×1011Hz ．
高三物理光的电磁说优秀PPT
D、特性： 化学作用，荧光效应，杀菌消毒作用。
E、应用： （1）紫外照相，可辨别出很细微差别 （2）照明和诱杀害虫的日光灯，黑光灯。 （3）医院里病房和手术室的消毒。 （4）治疗皮肤病，硬骨病。
紫外线
画面上可以清晰 的看到钱币上的防伪 标记
伦琴射线
高三物波
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？
光是一种电磁波
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：
3.11108 m s ≈光速
电磁波与机械波的比较:
伦琴射线 γ射线
原子内层电子受到激发而 产生 原子核受到激发后产生
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
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 曾经进行过的修复工作都能一一呈现于眼前．
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3.0×108m／s， 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．
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
详介
利用灵敏的红外线探 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
高二物理下学期光的电磁说--新人教版
四、伦琴射线
1、伦琴射线：波长比紫外线更短的光，也叫X射线 2、发现者：德国物理学家伦琴在1895年发现的。
高速电子流射到任何固体上都能产生伦琴射线。
四、伦琴射线
1、伦琴射线：波长比紫外线更短的光，也叫X射线 2、发现者：德国物理学家伦琴在1895年发现的。 3、显著特征：有较强的穿透作用 4、应用：用于人体透视，检查金属部件。
第二十章 光的波动性
光的电磁说
兴化市文正实验学校 尤能斌
2006年4月8日
一、光的电磁说
1、内容：麦克斯韦根据光波和电磁波的相似性指 出，光波是一种电磁波
2、光波中同样存在着电场和磁场这两个矢量，它 们的振动方向和波的传播方向垂直，引起人们视 觉和化学反应的是光波中的电场矢量。
二、红外线
1、红外线：波长在770nm－106nm的电磁波，波长 比红光的长，它在红光的左边。 2、发现者：英国物理学家赫谢耳在1800年发现的。 3、显著特征：热效应 4、应用：用于烘干，夜视，遥威技术
三、பைடு நூலகம்外线
1、紫外线：波长在5nm－400nm的电磁波，波长比 紫光的短，它在紫光的右边。
2、发现者：德国物理学家里特在1801年发现的。 一切高温物体（如太阳）发出的光中均含有大量 的紫外线。 3、显著特征：化学效应 4、应用：消毒、荧光效应，诱杀害虫
四、伦琴射线
1、伦琴射线：波长比紫外线更短的光，也叫X射线 2、发现者：德国物理学家伦琴在1895年发现的。
五、电磁波谱
2、各种电磁波的产生机理
（1）无线电波： 振荡电路中自由电子的周期性运动产生的
（2）红外线、可见光、紫外线： 原子外层电子受激发产生的
（3）伦琴射线： 原子内层电子受激发产生的
物理教案-光的电磁说
物理教案－光的电磁说一、教学目标1.了解光的本质是电磁波。
2.熟练掌握光的电磁性质，包括光的传播性、反射性、折射性等。
3.掌握利用光的电磁性质解决实际问题的方法。
二、教学内容1.光的本质是电磁波。
2.光的传播性质：直线传播、反射、折射。
3.光的电磁性质：折射定律、反射定律、光的干涉和衍射现象。
三、教学重点1.理解光的本质是电磁波。
2.掌握光的传播性质，并能应用到实际问题中。
3.理解光的电磁性质，包括折射定律、反射定律以及干涉和衍射现象。
四、教学方法1.讲授法：通过讲述和示范，介绍光的电磁性质。
2.实验法：通过实验观察光的传播与反射、折射，帮助学生理解光的特性。
3.讨论法：引导学生进行光的干涉和衍射现象的讨论，培养学生分析和解决问题的能力。
五、教学过程第一步：导入（5分钟）通过提问学生对光有什么认识，引起学生兴趣，并引导学生思考光的本质是什么。
第二步：讲解光的本质（15分钟）通过简明扼要的讲解，向学生介绍光的本质是电磁波，光的电磁波特性与其他电磁波的关系。
第三步：光的传播性质（20分钟）1.光的直线传播：讲解光在真空中的传播特性，引导学生认识到光的直线传播是由于光的波动性质。
2.光的反射：引导学生观察实验现象和实验结果，帮助学生掌握光的反射定律。
3.光的折射：通过实验和讲解，帮助学生理解光的折射定律。
第四步：光的电磁性质（30分钟）1.光的折射定律：通过理论讲解和实验，教授光的折射定律，帮助学生理解光的折射现象。
2.光的反射定律：通过理论讲解和实验，教授光的反射定律，帮助学生理解光的反射现象。
3.光的干涉和衍射现象：通过讲解和实例分析，引导学生理解光的干涉和衍射现象，并且能够解决相关问题。
第五步：巩固练习（20分钟）根据所学内容，设计一些巩固练习，让学生运用所学知识解决实际问题。
第六步：课堂总结（10分钟）对本节课所学内容进行总结，提醒学生注意理解光的本质是电磁波，掌握光的传播性质和电磁性质，并能运用所学知识解决实际问题。
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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． 1888年，德国物理学家赫兹用实验证实了电磁 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”。
例3．如图20-4-1所示是伦琴射线管的示意图,下 列有关伦琴射线管或伦琴射线的说法中正确的是: ( )
A、高压电源的右端为正极 B、蓄电池也可用低压交流电源代替 C、伦琴射线是由对阴极A发出的 D、伦琴射线的波长比可见光长
K A
高压电源
图20-4-1
解析：高速电子流射到任何固体上都会产生伦 琴射线,它是原子内层电子受到激发后产生的, 它的波长比紫外线还要短,但比γ射线要长;它 的穿透本领很强,但比γ射线的穿透本领弱,综 合以上所述,本题正确选项为:：ABC
第四节
光的电磁说
光 的 电 磁 说
光的电磁说
麦克斯韦
ห้องสมุดไป่ตู้
红外线 电磁波谱
紫外线 伦琴射线
光 的 电 磁 说
光的干涉现象
光的衍射现象
光是一种波
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？
光是一种电磁波
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：
5．声波和光波都从空气进入水中传播，下列判断正确 的是 A 他们的波速都变小，频率都不变，波长都变小 B 他们的波速都变大，频率都不变，波长都变 大 C 声波波速不变，波长不变，光播波速变小，波长 变小 D 声波波速变大，波长变大，光播波速变小，波长 变小 6．让绿、黄、蓝三种单色光以相同的入射角射到某中 介质与空气的界面上，观察到绿光恰好发生全反射， 下列判断正确的是 A 蓝光一定发生全反射 B 黄光一定发生全反射 C 绿光在该介质中波长最短 D 只有黄光从介质中 进入空气
第一个获得诺贝尔物理学奖金的人，就是名噪一时的X 射线的 发现者，德国物理学家伦琴。 1895年，伦琴正在德国沃兹堡大学的实验室里，研究一种名为 克鲁克斯管的放电过程。一天，他关闭门窗，用黑纸把这个梨状 的放电管包起来，当接通高压时，奇迹就出现了，只见一丝绿光 映入眼帘。伦琴认定这种绿光是某种射线射在一块氰亚酸钡上发 出的荧光。这个发现使他欣喜若狂，一连好几天不回家，呆在实 验室里反复研究。他企图用各种物质来阻挡这种射线，结果大多 物质都被它穿透。因为对这种射线一无所知，伦琴就取名为X 射 线。 伦琴的一连几天不回家，引起一场风波，妻子要他解释不回家 的原因。伦琴只得带她到实验室，给她照了一张一只手的X 光照 相，在底片上可清楚地看到她的手骨和戴的结婚戒子。这就是世 界上第一张X 光射线照相。 当时伦琴这个发现，确实轰动世界。更有趣的是，投机商人见 有利可图，大做广告，警告女士们，今后穿什么衣服上街都不安 全，企图招徕顾客去买他们的X 光保险服。 自此，各地科学家都在紧张地研究X 射线，法国物理学家贝克 勒尔发现了天然放射性，英国物理学家发现了第一个基本粒子— —电子……。X 射线引来了众多的发现，渐渐地打开了近代物理 学的大门。
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2、关于光的电磁说的几点强调
光 的 （ 1 ）赫兹通过实验证实了电磁波的存在，光的 电 电磁说把光学和电学统一起来了。 磁 说
（2）光的颜色是由电磁波的频率决定的。不同频 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， 波速越小。
下图是产生X射线的装置，叫做X射线管：
真空度很高的玻璃泡内有一个阴极K和一个阳极A （也叫对阴极），阴极被加热后能向周围发射电子， 在阳极和阴极之间加上几万伏的电压，从阴极发射出 来的电子受强电场的作用，以很大的速度冲击阳极， 阳极就激发出伦琴射线。
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X射线穿透能力很强 由于X射线穿透物质的厚度跟物质的密度 有关，在工业上可以用来检查金属部件 内部有没有砂眼、裂纹等缺陷.
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红外线还用于遥控，例如遥控式电视机、录像机等. 按下遥控器上的按钮，遥控器就发出红外线脉冲信 号，受控机器收到信号后就进行相应的操作，变换 频道、改变音量等.
四、紫外线 ：比紫光的波长更短的不可见光 1、 发现者： 1801年德国的物理学家里特
2、显著作用：化学作用 3、应用：消毒、荧光效应，诱杀害虫 4、产生条件：一切高温物体，如太阳、弧光 灯、发出的光中都含有紫外线。
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2、各种电磁波的产生机理
（1）无线电波： 振荡电路中自由电子的周期性运动产生的 （2）红外线、可见光、紫外线： 原子的外层电子受激发产生的 （3）伦琴射线： 原子的内层电子受激发产生的 （4）γ射线： 原子核受激发产生的
电磁波谱对照一览表
种类
无线电波 红外线 可见光 紫外线 伦琴射线 里特 伦琴
医学上可以用来透视人体，检查体内的 病变及骨骼情况.
六、γ射线
它是比伦琴射线波长更短的电磁波， 我们将在下章学习。
七、电磁波谱
1、无线电波、微波、红外线、可见光、紫外 线、X射线、γ射线都是电磁波，按波长或频 率的顺序排列起来，就可得到电磁波谱。
(见基础教材p.17）
电磁波谱
点 击 画 面 观 看 动 画
紫外线的荧光作用
画面上可以清晰的看到钱币上的防 伪标记
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紫外线能促使人体合成维生素D
紫外线能杀死多种细菌，所以医院和食品店常用 紫外线消毒。
五、伦琴射线（x射线） ：
1、发现者: 1895年德国的物理学家伦琴 2、显著特征：有较强的穿透本领。 3、应用：医学上的透视 、工业
上的探伤。
4、产生条件：高速电子流射到 某些固体上都会产生伦琴射线。
发现人
赫兹 赫谢耳
产生机理
电磁振荡
特性
波的叠加（干 涉、衍射）很 明显 热作用显著、 衍射较显著
重要用途
通讯、电视、 导航 加热、遥感
原子外层电 子受激发而 能引起视觉 照明、照相 产生 化学效应、 消毒、辨别 荧光作用 细微 原子内层电 子受激发而 穿透能力强 透视、探测 产生 原子核受到 穿透能力最 激发 强
光 的 电 磁 说
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
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 往曾经进行过的修复工作都能一一呈现于眼前．
利用灵敏的红外线探 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
红外线技 术的应用
详介
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红外线卫星云图显 示一九九九年九月十 六日台风约克于清晨 靠近香港时,中心的风 眼清晰可见 ．
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如果用红外摄影对人体成像，做出体表的“热图”，可以通 过皮肤温度的微小差别判断人体的健康状况。
3.11108 m s ≈光速
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一、光的电磁说 1、内容
1865年，英国物 理学家麦克斯韦 预言了电磁波的 存在，提出光在 本质上是一种电 磁波，光和所有 电磁波一样，在 真空中的传播速 度都为3.00×108m ／s，这就是光的 电磁说。
麦 克 斯 韦
麦克斯韦（James Clerk Maxwell，1831－ 1879），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。
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（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 3.00×108m／s，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。
如探伤，测 厚或用γ刀进 行手术
射线
贝克勒耳
1 ．光和无线电波都是 ------------ 波，他们在真 8 3.00 × 10 空中的传播速度都等于 -------------------- m/s ， 介质 且传播时可以不依赖 --------------，首先提出光 麦克斯韦 是一种电磁波的科学家是----------------。
电磁
2．对于红外线的作用和来源正确的叙述有： A一切物体都在不停的辐射红外线 B 红外线 有很强的荧光作用 C 红外线最显著的作用是热作用 D 红外线容 易穿透云雾烟尘
(A C D)
3．下列各组电磁波，在真空中传播时，按波长由长到 短的排列正确的是 A r射线 X射线 红外线 无线电波 B 紫外线 可见光 红外线 X射线 C 红外线 可见光 紫外线 r射线 D r射线 红外线 紫外线 可见光 4．下列关于电磁波的特性和应用，正确的说法是 A 红外线和X射线都有很强的穿透本领，常用来在 医学上做人体透视 B 电磁波中频率最大的是r射线，最容易用它来观 察衍射现象 C 过量的紫外线照射有利于人的皮肤健康 D 紫外线和X射线都可以感光底片感光