电磁波谱-优质获奖课件
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电磁波谱(高中物理教学课件)
三.太阳辐射
阳光从太阳辐射出来，其中含有可见光，还有无线电波、 红外线，也有紫外线、X射线、γ射线。太阳辐射的能量 集中在可见光、红外线和紫外线三个区域。从图中可以 看到，波长在5.5×10－7m的黄绿光附近，辐射的能量最 强。我们的眼睛正好对这个区域的电磁辐射最敏感。眼 睛把太阳在最强辐 射区的辐射作为自己 的接收对象，这样就 能看到最多的东西， 获得最丰富的信息。 读到这里，你是否又 一次感受到了自然万 物的绝妙与和谐？这是巧合呢，还是生物进化的结果
典型例题
例7.下列有关电磁波的说法中正确的是( B ) A．电磁波谱中最难发生衍射的是无线电波 B．电磁波谱中最难发生衍射的是γ射线 C．频率接近可见光的电磁波沿直线传播 D．以上说法都不正确 例8.(多选)下列说法中符合实际的是( BD ) A．在医院里常用X射线对病房和手术室消毒 B．医院里常用紫外线对病房和手术室消毒 C．在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用紫 外线有较好的分辨能力 D．在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用红 外线有较好的穿透云雾烟尘的能力
04.电磁波谱 图片区
电磁波包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、 X射线、γ射线等。太阳辐射中就包含了波长不同 的各种各样的电磁波。
一.电磁波谱 电磁波谱：按电磁波的波长大小或频率高低的顺 序把它们排列成的谱
波长变短，频率变大，波动性变弱，粒子性变强
一.电磁波谱 1.无线电波：把波长大于1mm（频率低于300GHz） 的电磁波称作无线电波
祝你学业有成
2024年4月28日星期日8时21分5秒
红外线测温
红外线感应门
一.电磁波谱
夜视仪
红外线照片
卫星遥感成像
遥感照片
一.电磁波谱
2.红外线： 应用：③红外线加热
电磁波谱 课件
● 80年代初，科学家发明了硅太阳能电池，如果在太 空设立太阳能卫星电站，可24小时发电，且不受昼夜 气候的影响．利用微波——电能转换装置，将电能转换 成微波向地面发送，卫星电站的最佳位置在离地 1100km的赤道上空，微波定向性很好，飞机通过微波 区不会发生意外，但微波对飞鸟是致命的．可在地面 站附近装上保护网或驱逐音响，不让飞鸟通过．预计 在21世纪初地球上空将建起卫星电站．(地球半径R＝ 6400km)
●( 3 ) 靠 天 空 中 的 卫 星 转 发 的 传 播 ， 这 类 波 波 长 很 短 ， 频 率很大，直线传播，能穿过大气层，它不太受天气影 响，传播距离较大，较稳定(卫星通讯等)．
●还有一类用光缆进行传播，这类传播保密性好，频率 越大，传播的信息量越大，一般用于军事，或高保密 行业．
●(1)电磁波谱
D．机械波
● (4)飞机外壳对微波的哪种作用，使飞机安全无恙
● A．反射
B．次声波
● C．电磁波
D．机械波
● (5)微波对飞鸟是致命的，这是因为微波的
()
● A．电离作用
B．穿透作用
● C．生物电作用
D．产生强涡流
●( )
解析：(1)太阳能电池是把光能转化为电能的装置；
(2)据 v＝ GrM，第一宇宙速度 v1＝7.9km/s，设卫星
●①按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱，叫电磁波 谱．
●②按频率由小到大的顺序排列电磁波谱：无线电波，红外线，可 见光，紫外线，X射线，γ射线．
●(2)不同电磁波的特性和用途
●①无线电波：频率小于300 GHz的电磁波用于通信和广播，射电 望远镜．
●② 红 外 线 ： 一 切 物 体 都 发 射 红 外 线 ． 主 要 用 途 是 ： 烘 干、红外遥感、测温、夜视仪．
电磁波谱 课件
已知 LC 振荡电路中电容器极板 1 上的电量随时间变化的曲线如图 14-2 所示．则( )
图 14-2
A．a、c 两时刻电路中电流最大，方向相同 B．a、c 两时刻电容器里的电场能最大 C．b、d 两时刻电路中电流最大，方向相同 D．b、d 两时刻电路中电流最大，方向相反 E．b、d 两时刻磁场能最大 【解析】 a、c 两时刻电容器极板上电量最大，电场能最大，所以电路中 电流最小；b、d 两时刻电容器极板上电量最小，电路中电流最大，磁场能量最 大，b、d 两点时间间隔为半个周期，故5 m/s
目前雷达发射的电磁波频率多在 200 MHz 至 1 000 MHz 的范围 内．请回答下列关于雷达和电磁波的有关问题．
(1)雷达发射电磁波的波长范围是多少？ (2)能否根据雷达发出的电磁波确定雷达和目标间的距离？
【解析】 (1)由 c＝λf 可得： λ1＝fc1＝230.00××110086 m＝1.5 m， λ2＝fc2＝130.000××101806 m＝0.3 m. 故雷达发出的电磁波的波长范围是 0.3 m～1.5 m. (2)电磁波测距的原理就是通过发射和接收电磁波的时间间隔来确定距离， 所以可根据 x＝v2t确定雷达和目标间的距离． 【答案】 (1)0.3 m～1.5 m (2)能
电磁波的特点和应用
1.按波长由长到短(频率由低到高)的顺序 无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线(X 射线)、γ 射线等合起来， 构成了范围非常广阔的电磁波谱．
2．各种不同的电磁波既有共性，又有个性 (1)共性：它们在本质上都是电磁波，它们的行为服从相同的规律，都遵守 公式 v＝fλ，它们在真空中的传播速度都是 c＝3.0×108 m/s，它们的传播都不需 要介质，各波段之间并没有绝对的区别． (2)个性：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，波长越短观察干涉、衍射现象越困难．正是这些不 同的特性决定了它们不同的用途． 3．电磁波和机械波在波动性上有相同点，都遵守 v＝fλ，但本质不同，机械 波不能在真空中传播，而电磁波的传播不需要介质．
高中物理选修1-1《电磁波谱》PPT课件一等奖新名师优质课获奖比赛公开课
电磁波谱
一、波长、周期、频率和波速 水波旳涟漪，音乐旳律动，光旳缤纷色彩，他们 有共同之处吗？ 波动
例如：水波
1、波长（λ）：相邻两个波峰（波谷）旳距离。
单位：米（m）
2、周期（T）：波峰（波谷）传播一种波长旳距离 所用旳时间。 单位是秒（s)
3、频率（f）：1s内波峰（波谷）经过旳次数。 单位是赫兹(Hz)
f不变
2、电磁波谱 按电磁波旳波长或频率大小旳顺序把它们排 列成谱，叫电磁波谱。
（1）无线电波 ①波长不小于1mm频率不大于 ②分为：长波、中3波0、00短0波0M和H微z波
（1）长波（LW） 特点：长波合适沿地球表面附近旳空间传 播。传播距离远，稳定性和抗干扰性好。 缺陷：发射长波旳设备庞大，造价高。所 以长波极少用于无线电广播，目前，我国 没有民用长波广播电台。 应用：长波多用于超远程无线电通信、潜 艇、远洋航行旳通信、导航等。 （2）中波（MW） 特点：白天中波被电离层几乎全部吸收， 所以，合适沿地球表面附近旳空间传播， 晚上可依托电离层旳反射来传播。 应用：中波多用于城市广播、电报通信。
“CT”机利用X射线 进行扫描成像
例与练
• 8、有些动物夜间几乎什么都看不到，而猫头鹰 在夜间却有很好旳视力。其原因是（ ）
• A．不需要光线，也能看到目旳 • B．本身眼睛发光，照亮搜索目旳 • C．可对红外线产生视觉 • D．可对紫外线产生视觉
猫头鹰对红外 线产生视觉
1MHz 106 Hz
4、波速（v）：波传播旳快慢。
单位是（ m / s ）
1、电磁波旳波速、波长和频率
（2）波长λ
v λ
1、电磁波波速、波长和频率
（2）波长λ
v λ
1、波速、波长和频率旳关系
一、波长、周期、频率和波速 水波旳涟漪，音乐旳律动，光旳缤纷色彩，他们 有共同之处吗？ 波动
例如：水波
1、波长（λ）：相邻两个波峰（波谷）旳距离。
单位：米（m）
2、周期（T）：波峰（波谷）传播一种波长旳距离 所用旳时间。 单位是秒（s)
3、频率（f）：1s内波峰（波谷）经过旳次数。 单位是赫兹(Hz)
f不变
2、电磁波谱 按电磁波旳波长或频率大小旳顺序把它们排 列成谱，叫电磁波谱。
（1）无线电波 ①波长不小于1mm频率不大于 ②分为：长波、中3波0、00短0波0M和H微z波
（1）长波（LW） 特点：长波合适沿地球表面附近旳空间传 播。传播距离远，稳定性和抗干扰性好。 缺陷：发射长波旳设备庞大，造价高。所 以长波极少用于无线电广播，目前，我国 没有民用长波广播电台。 应用：长波多用于超远程无线电通信、潜 艇、远洋航行旳通信、导航等。 （2）中波（MW） 特点：白天中波被电离层几乎全部吸收， 所以，合适沿地球表面附近旳空间传播， 晚上可依托电离层旳反射来传播。 应用：中波多用于城市广播、电报通信。
“CT”机利用X射线 进行扫描成像
例与练
• 8、有些动物夜间几乎什么都看不到，而猫头鹰 在夜间却有很好旳视力。其原因是（ ）
• A．不需要光线，也能看到目旳 • B．本身眼睛发光，照亮搜索目旳 • C．可对红外线产生视觉 • D．可对紫外线产生视觉
猫头鹰对红外 线产生视觉
1MHz 106 Hz
4、波速（v）：波传播旳快慢。
单位是（ m / s ）
1、电磁波旳波速、波长和频率
（2）波长λ
v λ
1、电磁波波速、波长和频率
（2）波长λ
v λ
1、波速、波长和频率旳关系
《电磁波谱》PPT课件
• 黑体是一个理想的热辐射体，在自然界并不 • 存在，但是在实验室可以近似地制作它，在 • 自然界的某些物体(如太阳)可以看作黑体。
• 2．灰体 • 如果物体的吸收率与波长无关，且为小于l • 的常数，这种物体称灰体。
3．选择性辐射体
如果物体的吸收率(或发射率)随波长 而变，则这物体称做选择性辐射体。
6、若干概念
• （1）辐射能
• 电磁波携带的能量或物体发射的全部能量
• 用来量度辐射做物理功的本领
• （2）辐射通量 单位时间内发射、接收或传播的辐射，与面 积大小有关。
• （3）辐射通量密度
• 通过单位面积的辐射通量 d F
d
dS
w / m2
• （4）出射度 • 辐射体表面射出的辐射通量密度
紫外光谱与可见光谱的能量
• 从上表看出，对于红外光的光量子能量往 • 往不能进行光化学反应，这种光量子被生 • 物组织吸收后，转换为热能，所以以红外 • 光的生物学效应主要是热效应。从可见光 • 开始可以进行光生物学化学反应，波长越 • 短，其热效应越小。
（4）吸收带和大气窗
• 通过大气的太阳辐射或地球大气系统辐射 • 将被大气中某些气体所吸收，这些吸收随 • 波长的变化很大，在某些波段的吸收很 • 强，而在另一些波段的吸收则很弱，在这 • 些吸收最弱的波段，太阳辐射和地球大气 • 辐射可以象光通过窗户那样透过大气，这 • 些波段称做大气窗。
• 2．参数间的关系、使用单位和量子特性 • (1)电磁波各参数的关系 • 电磁波谱通常以波长和频率来表示，真空 • 中存在关系:
• λ是波长，f是频率，c是光速。在真空中 • c=2.997925±0.000003×108m.s-1。 • 每秒约30万公里
《电磁波谱》精品ppt课件
术．
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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
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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．
返回
.
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．
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．
.
关于光的电磁说的几点强调
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．
.
关于光的电磁说的几点强调
3、电磁波与机械波的比较: 不同点： 机械波的传播一定需要介质，其波速与
掘出被更认深为入可的以内和在牛本顿质的，《这自是然麦哲克学斯的韦数为学电原磁理场》 交理相论辉建映立．迈麦出克的斯关韦键的性电一磁步理。论成为经典物理学
的重要支柱之一．
.
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．
.
红外线反射型检测传感器 它是一种一体化的红外线发射、接收器件， 内部包含红外线发射、接收及信号放大与 处理电路，能够以非接触的形式检测出前 方一定范围内的人体或物体。工作稳定可 靠，性能优良，可广泛应用于各种自动检 测、报警和控制等装置中。如：光电计数 器，接近式照明开 关，自动干手器，自控 水龙头，感应门铃，倒 车告警电路
电磁波谱 课件
根据雷达的工作原
理可知,只要照射到飞机上的电磁波不被反射回雷达,就不会被探测
到,所以飞机要实现对雷达隐身,主要措施有:(1)在机身上涂吸收雷
达波的涂层。(2)使机身呈多面体状,让雷达波反射到其他方向。(3)
经过特殊设计使雷达波能穿过机身而不被反射等。
二、电磁波谱
1.概念:按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱。
(2)根据显示屏上发射波和目标反射波的时间差可计算雷达与目标Fra bibliotek的距离。
解析:由题图知,比较远时,脉冲波显示的距离为 s= 0 =
3×108 ×4×10-4
2
2
m=6×104 m
当到达正上方后,距离为
0 '
s'= 2
=
3×108 ×2×10-4
2
m=3×104 m
由于开始时飞机在斜上方,后来飞机到达正上方,所以飞机的速
输。
(2)用光缆通信,由于光的频率高,所以承载的信息量大,同时光
缆传输有抗干扰能力强、损耗小、通信质量高的特点。
2.雷达是怎样测定物体位置的?
答案:根据发射和接收到无线电波的时间 t 确定距离,再结合发
射无线电波的方向确定物体位置。
典题例解
【例 1】雷达测距防撞控制系统是用脉冲电磁波来测定目标的
位置和速度的设备,某机场引导雷达发现一架飞机正向雷达正上方
(2)雷达的工作原理:
雷达利用微波遇到障碍物的反射现象来测定物体位置。根据
发射无线电波到接收反射波的时间 t,确定障碍物的距离 s= 2 ,再根
据发射无线电波的方向和仰角,可以确定障碍物的位置。
(3)移动电话、因特网也是利用电磁波来传输信息的。
预习交流 1
理可知,只要照射到飞机上的电磁波不被反射回雷达,就不会被探测
到,所以飞机要实现对雷达隐身,主要措施有:(1)在机身上涂吸收雷
达波的涂层。(2)使机身呈多面体状,让雷达波反射到其他方向。(3)
经过特殊设计使雷达波能穿过机身而不被反射等。
二、电磁波谱
1.概念:按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱。
(2)根据显示屏上发射波和目标反射波的时间差可计算雷达与目标Fra bibliotek的距离。
解析:由题图知,比较远时,脉冲波显示的距离为 s= 0 =
3×108 ×4×10-4
2
2
m=6×104 m
当到达正上方后,距离为
0 '
s'= 2
=
3×108 ×2×10-4
2
m=3×104 m
由于开始时飞机在斜上方,后来飞机到达正上方,所以飞机的速
输。
(2)用光缆通信,由于光的频率高,所以承载的信息量大,同时光
缆传输有抗干扰能力强、损耗小、通信质量高的特点。
2.雷达是怎样测定物体位置的?
答案:根据发射和接收到无线电波的时间 t 确定距离,再结合发
射无线电波的方向确定物体位置。
典题例解
【例 1】雷达测距防撞控制系统是用脉冲电磁波来测定目标的
位置和速度的设备,某机场引导雷达发现一架飞机正向雷达正上方
(2)雷达的工作原理:
雷达利用微波遇到障碍物的反射现象来测定物体位置。根据
发射无线电波到接收反射波的时间 t,确定障碍物的距离 s= 2 ,再根
据发射无线电波的方向和仰角,可以确定障碍物的位置。
(3)移动电话、因特网也是利用电磁波来传输信息的。
预习交流 1
省优获奖课件：电磁波 2 电磁波谱 公开课一等奖课件
(3)1882 年，发明__________ 直流高压 输电装置；1885 年，发明________ 变压器 ；1888 年，
交流 电机；1889 年，制成_________ 三相交流 发电机． 发明______
4．电信息技术的产生与发展 (1)1820 年奥斯特发现____________ 电流磁效应 ；1837 年，_______ 莫尔斯 与_____ 享利 研制出第一 台电报装置． (2)1876 年，_____ 贝尔 研制电话成功，1898 年，_______ 马可尼 实现了飞跃英吉利海峡
1．根据麦克斯韦的电磁场理论，下列说法中正确的是( A．在电场周围一定产生磁场，在磁场周围一定产生电场
)
B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变 化的电场 C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场 D．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场
【解析】
根据麦克斯韦的电磁场理论，只有变化的电场才能产生磁场，
3．电力技术的产生与发展 (1)1832 年， 法国电气工程师_______ 皮希克 根据法拉第电磁感应定律制成了第一台
永磁式发电机 ；1834 年，德国电气工程师_________ 雅可比 根据安培定理制成了第一 _____________
台_________ 电动机 ．
爱迪生 建成了世界上第一座发电站． (2)1882 年，________
电 磁 波
[先填空] 1．麦克斯韦的大胆假设
电场 ． (1)变化的磁场能产生_____
(2)变化的电场也能产生_____ 磁场 ． 2．电磁波 (1)变化的电场和磁场相互激发不断向外传播，这就是电磁波． (2)______ 赫兹 用实验的方法验证了电磁波的存在．
交流 电机；1889 年，制成_________ 三相交流 发电机． 发明______
4．电信息技术的产生与发展 (1)1820 年奥斯特发现____________ 电流磁效应 ；1837 年，_______ 莫尔斯 与_____ 享利 研制出第一 台电报装置． (2)1876 年，_____ 贝尔 研制电话成功，1898 年，_______ 马可尼 实现了飞跃英吉利海峡
1．根据麦克斯韦的电磁场理论，下列说法中正确的是( A．在电场周围一定产生磁场，在磁场周围一定产生电场
)
B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变 化的电场 C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场 D．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场
【解析】
根据麦克斯韦的电磁场理论，只有变化的电场才能产生磁场，
3．电力技术的产生与发展 (1)1832 年， 法国电气工程师_______ 皮希克 根据法拉第电磁感应定律制成了第一台
永磁式发电机 ；1834 年，德国电气工程师_________ 雅可比 根据安培定理制成了第一 _____________
台_________ 电动机 ．
爱迪生 建成了世界上第一座发电站． (2)1882 年，________
电 磁 波
[先填空] 1．麦克斯韦的大胆假设
电场 ． (1)变化的磁场能产生_____
(2)变化的电场也能产生_____ 磁场 ． 2．电磁波 (1)变化的电场和磁场相互激发不断向外传播，这就是电磁波． (2)______ 赫兹 用实验的方法验证了电磁波的存在．