14.5电磁波谱 学案

第五节电磁波谱

【学习目标】

1．通过实例认识电磁波谱；

2．了解电磁波谱中各波段的主要特性和在科技、经济、社会发展和现代社会中的应用；

3．了解电磁波波具有能量，是一种物质；

4．了解太阳辐射能量的分布情况。

【要点导学】

一、电磁波谱：

（1）按频率由低到高（波长由长到短）将不同电磁波排成一列，其顺序为无线电波、红外线、、紫外线、、γ射线，构成了非常广阔的电磁波谱．其频率范围自104～1019Hz，其中可见光的频率范围在3.9×1014Hz～7.5×1014Hz。

二、各种电磁波

1、无线电波：波长大于1mm（频率小于300GHz）的电磁波

（1）产生机理：无线电波是振荡电路中自由电子周期性运动产生的

（2）分为长波、中波、中短波、短波、。

（3）应用：通信和广播

2、红外线：波长比红光更长的光不能引起视觉，叫做红外线

（1）红外线的发现：英国物理学家赫谢尔于1800年首先发现红外线。

（2）产生机理：原子外层电子受激发产生的

（3）红外线主要作用是热作用，一切物体,都在辐射红外线，物体温度越高，辐射的红外线越。

（4）红外线的应用

①红外加热，这种加热方式优点是能使物体内部发热，加热效率高，效果好。

②红外摄影，（远距离摄影、高空摄影、卫星地面摄影）这种摄影不受白天黑夜限制。

③红外线成像（夜视仪）可以在漆黑的夜间能看见目标。

④红外遥感，可以在飞机或卫星上戡测地热，寻找水源、监测森林火情，估计家农作物的长势和收成，预报台风、寒潮。

3、可见光：在电磁波中，能够作用于人的眼睛并引起视觉的一个很窄的波段

4、紫外线：可见光谱中紫光的外侧，波长比紫光还短，也是不可见光

（1）紫外线的发现：德国物理学家里特于1801年首先发现紫外线

（2）产生机理：原子外层电子受激发产生的

（3）特性：主要作用是化学作用，还有很强的荧光效应，杀菌消毒作用

（4）应用：①紫外照相，可辨别出很细微差别，如可以清晰地分辨出留在纸上的指纹。

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紫外线可以促使人体合成维生素D，有助于人体对钙的吸收，但过多的紫外线会使皮肤粗糙，甚至诱发皮肤癌。

5、伦琴射线：波长比紫外线更短的光，也叫X射线

（1）发现：德国物理学家在1895年发现的

（2）产生机理：伦琴射线是原子内层电子受激发产生的，高速的电子流射到任何固体上都能产生这种射线。

（3）显著作用：，但它的穿透物质的本领跟被穿透的物质的密度有关

（4）应用：用于透视人体、检查金属部件的质量

6、γ射线：比伦琴射线波长更短的电磁波

（1）产生机理：放射性元素的原子核受激发放出的γ射线

（2）特性：穿透本领更强，具有很高的能量

（3）应用：①能破坏生命物质，可应用于医学上②探测金属部件内的缺陷

三、电磁波具有能量

四、太阳辐射：太阳辐射的能量集中在可见光、红外线、紫外线三个区域，阳光中波长在5.5x10-7m 的黄绿光附近，辐射的能量最强，这区域恰好是人眼最敏感。

【典型例题】

【例1】下列说法符合实际的是（）

A．在医院常用X射线对病房和手术室消毒

B．医院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

【例2】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。可利用微波——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，微波的定向性很好，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，地球上空将升起卫星电站。

（1）硅太阳能电池将实现那种转换？（）

A．光能——微波B．光能——热能C．光能——电能D．电能——光能

（2）在1100Km高空的卫星电站的速度为（）

A．3.1Km/s B．7.2 Km/s C．7.9 Km/s D．11.2 Km/s

（3）微波是指（）

A．超声波B．次声波C．电磁波D．机械波

（4）飞机外壳对微波起哪种作用使飞机安然无恙？（）

A．反射B．吸收C．干涉D．衍射

（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

【追踪训练】

1、关于电磁波，下列说法正确的是（）

A．雷达是用X光来测定物体位置的设备

B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调

C．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光

D．变化的电场可以产生磁场

【课堂小结】

电磁波谱的构成，了解了各种电磁波的特点和主要应用；本质上都是电磁波，具有波的特性，但波长频率不同而又产生不同特征。