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1、第四章电磁振荡与电磁波4电磁波谱电磁波谱学学习习任任务务1认认识识电电磁磁波波谱谱。知知道道各各个个波波段段的的电电磁磁波波的的名名称称、特特征征和和典型应用。典型应用。2能能解解释释电电磁磁波波在在生生产产生生活活中中的的应应用用，体体会会电电磁磁波波的的应应用用对社会发展的促进作用。对社会发展的促进作用。关键能力情境探究达成01知识点电磁波谱及几种电磁波知识点电磁波谱及几种电磁波知识点电磁波谱及几种电磁波1电磁波谱的概念电磁波谱的概念按电磁波的按电磁波的_大小或大小或_高低的顺序把它们排列成谱。高低的顺序把它们排列成谱。2电磁波谱的排列电磁波谱的排列按按波波长长由由长长到到短短依依次次为为
2、：_、红红外外线线、_、紫紫外外线线、X射线、射线、_。波长波长频率频率无线电波无线电波可见光可见光射线射线提提醒醒电电磁磁波波谱谱中中的的各各部部分分没没有有严严格格的的分分界界线线。无无线线电电波波的的微微波波部部分分和和红红外外线线的的一一部部分分重重叠叠，紫紫外外线线和和X射射线线的的一一部部分分重重叠叠，射射线线和和X射线的一部分射线的一部分重叠重叠3几种电磁波几种电磁波(1)无无线线电电波波：波波长长大大于于_(频频率率低低于于_)的的电电磁磁波波。无无线电波广泛应用于通信、广播及其他信号传输。线电波广泛应用于通信、广播及其他信号传输。(2)红红外外线线：红红外外线线的的波波长长比
3、比无无线线电电波波_，比比可可见见光光长长。所所有有物物体体都都发射发射_，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射_。1 mm300 GHz短短红外线红外线强强(3)可可见见光光：能能使使人人的的眼眼睛睛产产生生视视觉觉效效应应的的电电磁磁波波，称称为为_。可可见光的波长见光的波长为为_。(4)紫紫外外线线：在在紫紫光光之之外外波波长长范范围围为为_的的电电磁磁波波是是紫紫外线。紫外线具有较高的能量，足以破坏细胞核中的物质外线。紫外线具有较高的能量，足以破坏细胞核中的物质。可见光可见光400760 nm5370 nm(5)X射射线线和和射射线线：波波长长比比紫紫
4、外外线线更更短短的的电电磁磁波波就就是是X射射线线和和射射线线了了。X射射线线对对生生命命物物质质有有较较强强的的作作用用，过过量量的的X射射线线辐辐射射会会引引起起生生物物体体的的病病变变。X射射线线具具有有很很强强的的_本本领领，可可以以用用来来检检查查人人体体的的内内部部器器官官，帮帮助助医医生生判判断断人人体体组组织织是是否否发发生生了了病病变变。在在工工业业上上，利利用用X射射线线检检查查金金属属构构件件内内部部的的缺缺陷陷。机机场场等等地地进进行行安安全全检检查查时时，X射射线线能能轻轻而而易易举举地地探探测测到到箱箱内内的的物物品品。波波长长最最短短的的电电磁磁辐辐射射是是射射线
5、线，它它具具有有很很高高的的能能量量。射射线线能能破破坏坏_。把把这这个个特特点点应应用用在在医医学学上上，可可以以摧摧毁毁病病变变的的细细胞胞，用用来来治治疗疗某些癌症。某些癌症。射线的射线的_很强，也可用于探测金属构件内部的缺陷。很强，也可用于探测金属构件内部的缺陷。穿透穿透生命物质生命物质穿透能力穿透能力如图是应用电磁波工作的几种设备。判断下列说法的正误。如图是应用电磁波工作的几种设备。判断下列说法的正误。问问题题1在在医医学学上上常常用用X射射线线照照片片辅辅助助进进行行疾疾病病诊诊断断，是是利利用用X射射线线穿穿透透本本领领弱弱的的特特性性。()问问题题2红红外外线线夜夜视视仪仪利利
6、用用的的红红外外线线的的波波长长大于可见光的波长。大于可见光的波长。()问问题题3无无线线路路由由器器是是通通过过电电磁磁波波来来传传递递信信息的息的。()1电磁波的共性电磁波的共性(1)它它们们在在本本质质上上都都是是电电磁磁波波，它它们们的的行行为为服服从从相相同同的的规规律律，各各波波段段之间的区别并没有绝对的意义。之间的区别并没有绝对的意义。(2)都都遵遵守守公公式式vf，它它们们在在真真空空中中的的传传播播速速度度都都是是c3.0108 m/s。(3)它们的传播都不需要介质。它们的传播都不需要介质。(4)它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。2
7、电磁波的个性电磁波的个性(1)不不同同电电磁磁波波的的频频率率或或波波长长不不同同，表表现现出出不不同同的的特特性性，波波长长越越长长越越容易产生干涉、衍射现象，波长越短穿透能力越强。容易产生干涉、衍射现象，波长越短穿透能力越强。(2)同同频频率率的的电电磁磁波波，在在不不同同介介质质中中速速度度不不同同。不不同同频频率率的的电电磁磁波波，在同一种介质中传播时，频率越大折射率越大，速度越小在同一种介质中传播时，频率越大折射率越大，速度越小。(3)产生机理和用途产生机理和用途不同不同产生的机理产生的机理特点特点用途用途无线电波无线电波振振荡荡电电路路中中电电子子周周期期性运动产生性运动产生波动性
8、强波动性强通信、广播、导航等通信、广播、导航等红外线红外线原原子子的的外外层层电电子子受受激激发后产生发后产生热作用强热作用强加加热热、遥遥测测、遥遥感感、红外线制导等红外线制导等可见光可见光感光性强感光性强照明、照相等照明、照相等紫外线紫外线化化学学作作用用荧荧光效应光效应杀菌消毒、治疗皮肤杀菌消毒、治疗皮肤病等病等产生的机理产生的机理特点特点用途用途X射线射线原原子子的的内内层层电电子子受受激发后产生激发后产生穿透力强穿透力强检检查查、探探测测、透透视视、治疗等治疗等射线射线原原子子核核受受激激发发后后产产生生穿透力最强穿透力最强探测、治疗等探测、治疗等3电磁波的传播电磁波的传播无线电波的
9、分类及传播方式如下表。无线电波的分类及传播方式如下表。波段波段波长波长/m频率频率/MHz传播方式传播方式主要用途主要用途长波长波30 0003 0000.010.1地波地波广播、导航广播、导航中波中波3 0002000.11.5地波和天波地波和天波中短波中短波200501.56天波天波调幅调幅(AM)广播、导航广播、导航短波短波5010630超短波超短波10130300近似直线传播近似直线传播调调频频(FM)广广播播、电电视视、导航导航波段波段波长波长/m频率频率/MHz传播方式传播方式 主要用途主要用途微微波波分米波分米波10.13003 000直线传播直线传播电电视视、雷雷达达、移移动动
10、通通信信、导导航航、射射电电天文天文厘米波厘米波0.10.013 00030 000毫米波毫米波0.010.00130 000300 000角度角度1电磁波谱电磁波谱【典典例例1】各各种种不不同同频频率率范范围围的的电电磁磁波波按按频频率率由由大大到到小小的的排排列列顺顺序序是是()A射线、紫外线、可见光、红外线射线、紫外线、可见光、红外线B射线、红外线、紫外线、可见光射线、红外线、紫外线、可见光C紫外线、可见光、红外线、紫外线、可见光、红外线、射线射线D红外线、可见光、紫外线、红外线、可见光、紫外线、射线射线A电电磁磁波波按按波波长长由由长长到到短短的的顺顺序序排排列列，依依次次是是无无线线
11、电电波波、红红外外线线、可可见见光光、紫紫外外线线、X射射线线、射射线线。又又波波长长越越长长的的电电磁磁波波，其其频频率率越越小小，由由此此可可知知，电电磁磁波波按按频频率率由由大大到到小小的的排排列列顺顺序序为为射射线线、X射射线线、紫外线、可见光、红外线、无线电波，紫外线、可见光、红外线、无线电波，A正确。正确。角度角度2雷达雷达【典典例例2】一一个个雷雷达达向向远远处处发发射射无无线线电电波波，每每次次发发射射的的时时间间为为1 s，两两次次发发射射的的时时间间间间隔隔为为100 s，在在指指示示器器的的荧荧光光屏屏上上呈呈现现出出的的尖尖形形波波如如图图所所示示，已已知知图图中中长长
12、度度abbc，则则障障碍碍物物与与雷雷达达之之间间的的距距离离是多大？是多大？思思路路点点拨拨：把把ab段段看看作作无无线线电电波波从从发发射射到到返返回回的的时时间间，可可求求出出电电磁磁波波的的路路程程，即即可可求求出出障障碍碍物与雷达之间的距离。物与雷达之间的距离。跟进训练跟进训练1(多多选选)电电磁磁波波在在医医院院得得到到了了广广泛泛应应用用，关关于于电电磁磁波波的的某某些些特特性性，下列说法正确的是下列说法正确的是()A红外线测温仪，是利用了红外线波长较长的特性红外线测温仪，是利用了红外线波长较长的特性B胸胸透透又又称称荧荧光光透透视视，是是利利用用X射射线线具具有有穿穿透透性性、
13、荧荧光光性性和和摄摄影影效效应的特性应的特性C伽马手术刀治疗癌症是利用伽马手术刀治疗癌症是利用射线强穿透力、能量高的特性射线强穿透力、能量高的特性D医用紫外灭菌灯是利用了紫外线的消毒医用紫外灭菌灯是利用了紫外线的消毒特性特性BCD红红外外线线测测温温仪仪，是是利利用用了了红红外外线线的的热热效效应应，故故A错错误误；X射射线线具具有有穿穿透透性性、荧荧光光性性和和摄摄影影效效应应的的特特性性，所所以以可可以以用用来来做做胸胸透透，故故B正正确确；射射线线能能量量高高、穿穿透透力力强强，医医院院常常用用射射线线照照射射癌癌细细胞胞，治治疗疗癌癌症症，故故C正正确确；医医院院用用紫紫外外线线灯灯照
14、照射射的的方方法法来来消消毒毒灭灭菌菌，故故D正确。正确。2(多选多选)医院里用医院里用刀治疗肿瘤主要是利用刀治疗肿瘤主要是利用()A射线具有很强的穿透本领射线具有很强的穿透本领B射线具有很强的电离作用射线具有很强的电离作用C射线具有很高的能量射线具有很高的能量D射线容易绕过障碍物到达射线容易绕过障碍物到达目的地目的地AC医院里用医院里用刀治疗肿瘤是利用刀治疗肿瘤是利用射线具有很强的穿透性，然后射线具有很强的穿透性，然后利用其携带的很高的能量使肿瘤细胞汽化从而达到治疗效果，故利用其携带的很高的能量使肿瘤细胞汽化从而达到治疗效果，故A正确；正确；射线电离作用较弱，故射线电离作用较弱，故B错误；错
15、误；射线是频率很高的电磁波，射线是频率很高的电磁波，具有很高的能量，故具有很高的能量，故C正确；正确；射线波长很短，不容易绕过障碍物到射线波长很短，不容易绕过障碍物到达目的地，故达目的地，故D错误。错误。学习效果随堂评估自测021 12 23 34 41下列关于紫外线的说法正确的是下列关于紫外线的说法正确的是()A照照射射紫紫外外线线可可增增进进人人体体对对钙钙的的吸吸收收，因因此此人人们们应应尽尽可可能能多多地地接接受紫外线的照射受紫外线的照射B一切高温物体发出的光都含有紫外线一切高温物体发出的光都含有紫外线C紫外线有很强的荧光效应，常被用来防伪紫外线有很强的荧光效应，常被用来防伪D紫外线有
16、杀菌消毒的作用，是因为其有紫外线有杀菌消毒的作用，是因为其有热效应热效应1 12 23 34 4C紫紫外外线线具具有有较较高高的的能能量量，杀杀菌菌能能力力较较强强，在在医医疗疗上上有有其其应应用用，但但是是过过多多地地接接受受紫紫外外线线的的照照射射，对对人人体体来来说说也也是是有有害害的的，A、D错错误误；并并不不是是所所有有的的高高温温物物体体发发出出的的光光都都含含有有紫紫外外线线，B错错误误；紫紫外外线线有有很强的荧光效应，可用来防伪，很强的荧光效应，可用来防伪，C正确。正确。1 12 23 34 42间间谍谍卫卫星星上上装装有有某某种种遥遥感感照照相相机机，可可用用来来探探测测军军用用和和民民用用目目标标。这这种种照照相相机机能能拍拍到到晚晚上上关关灯灯行行驶驶的的汽汽车车，即即使使车车辆辆离离开开，也也瞒瞒不不过过它。这种遥感照相机敏感的电磁波属于它。这种遥感照相机敏感的电磁波属于()A可见光波段可见光波段B红外波段红外波段C紫外波段紫外波段DX射线射线波段波段1 12 23 34 4B任任何何物物体体都都能能发发出出红红外外线线，热热的的物物体体的的红红外外线线辐辐射射
