《高中物理 4.2电磁波谱课件 新人教版选修1.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 4.2电磁波谱课件 新人教版选修1.ppt（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一、一、 麦克斯韦电磁场理论：麦克斯韦电磁场理论：1变化的磁场产生电场变化的磁场产生电场2变化的电场产生磁场变化的电场产生磁场3电磁场电磁场传播传播电磁波电磁波4电磁波不需介质，以光速传播。电磁波不需介质，以光速传播。二、赫兹的电火花：二、赫兹的电火花：1电磁场、电磁波的存在。电磁场、电磁波的存在。2电磁波能反射、折射、干涉、衍射和偏振等现电磁波能反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象，证明了电磁波与光具有相同的性质。象，证明了电磁波与光具有相同的性质。知识回顾知识回顾水波的涟漪，音乐水波的涟漪，音乐的律动，光的缤纷色彩，的律动，光的缤纷色彩，这些不同的事物有共同这些不同的事物有共同之处吗？之处吗
2、？新课导入新课导入它们的共同处是：它们的共同处是：波动波动例如水波：小木棍在平静水面上下振动时，在例如水波：小木棍在平静水面上下振动时，在水面上激起水波。水波不停向外传播。水面上激起水波。水波不停向外传播。既然它们都有波动，那么之前我们所学习过的既然它们都有波动，那么之前我们所学习过的电磁波是否也是波动呢？如果是，那么它有什么特电磁波是否也是波动呢？如果是，那么它有什么特点？我们又如何去描述电磁波呢？通过今天的学习，点？我们又如何去描述电磁波呢？通过今天的学习，让我们去共同了解关于电磁波的知识。让我们去共同了解关于电磁波的知识。1波长：波长：波长：波长：相邻的相邻的相邻的相邻的两个波峰两个波峰
3、(或波谷或波谷)之间的距离之间的距离 波峰：波峰：一列水波中，凸起的最高处叫波峰一列水波中，凸起的最高处叫波峰 波谷：波谷：一列水波中，凹下的最低处叫波谷一列水波中，凹下的最低处叫波谷 符号：符号： 单位：单位：m一、波的描述一、波的描述2 2周期：周期：周期：周期：波峰（或波谷）传播一个波长的距波峰（或波谷）传播一个波长的距离所用的时间离所用的时间 符号：符号： 单位：单位：秒秒s3 3频率：频率：频率：频率：1s内波峰（或波谷）通过的次数内波峰（或波谷）通过的次数 符号：符号： f 单位：单位：赫兹赫兹Hz4 4波速：波速：波速：波速：波在介质中传播的速度波在介质中传播的速度 符号：符号：
4、 v 单位：单位：m/s 5. 5. 关系式：关系式： v =/T =f 6 6对电磁波：对电磁波： 对于电磁波，有同样的关系。如果用对于电磁波，有同样的关系。如果用表示电磁表示电磁波的波长、波的波长、f 表示它的频率，那么，电磁波的波速表示它的频率，那么，电磁波的波速 c 与与、f 的关系是：的关系是： c =f 其中，电磁波在真空中的速度其中，电磁波在真空中的速度c = 3.0108 m/s（1 1）0.122 m 0.122 m （122 mm122 mm）（2 2）600 kHz 600 kHz （0.6 MHz0.6 MHz）1 1电磁波谱：电磁波谱：按电磁波的波长或频率大小的顺按电
5、磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱，叫做电磁波谱。序把它们排列成谱，叫做电磁波谱。二、电磁波谱二、电磁波谱从左向右频率逐渐增大，波长逐渐减小从左向右频率逐渐增大，波长逐渐减小从左向右频率逐渐增大，波长逐渐减小从左向右频率逐渐增大，波长逐渐减小不同的电磁波由于具有不同的频率，故具有不同的特性。不同的电磁波由于具有不同的频率，故具有不同的特性。不同的电磁波由于具有不同的频率，故具有不同的特性。不同的电磁波由于具有不同的频率，故具有不同的特性。2. 2. 无线电波：无线电波： 特点：特点：较长（较长（大于大于1mm，f 小于小于300 kHz） 应用：应用：长、中、短波用于发送广播信号；微波长
6、、中、短波用于发送广播信号；微波用于发送电视信号，以及用于微波炉。用于发送电视信号，以及用于微波炉。 电视塔能发电视塔能发射无线电波射无线电波3. 3. 红外线：红外线： 特点：特点：介于无线电波和可见光之间；所有物体介于无线电波和可见光之间；所有物体都会发射红外线；物体的红外辐射跟温度有关。都会发射红外线；物体的红外辐射跟温度有关。 应用：应用：红外体温计、红外夜视议、红外摄影、红外体温计、红外夜视议、红外摄影、红外遥感技术等。红外遥感技术等。人体也发射红外线。人体也发射红外线。体温越高，发射的红外线体温越高，发射的红外线越强。根据这个原理，红越强。根据这个原理，红外体温计不与身体接触也外体
7、温计不与身体接触也可以测体温。可以测体温。 利用灵敏的红外利用灵敏的红外线探测器接收物体发线探测器接收物体发出的红外线，用电子出的红外线，用电子仪器对收到的信号进仪器对收到的信号进行处理，就可以知道行处理，就可以知道被测物体的信息。被测物体的信息。 红外线主要作红外线主要作用是热作用，可以用是热作用，可以利用红外线来加热利用红外线来加热物体和进行红外线物体和进行红外线遥感。遥感。 红外线技红外线技术的应用术的应用注意注意: : 烤箱中的红光，不是红外线，红外线是看不见的。4. 4. 可见光：可见光： 波长范围：波长范围：400nm - 700nm包含七种颜色的色光：包含七种颜色的色光：红、橙、
8、黄、绿、蓝、红、橙、黄、绿、蓝、靛靛 、紫。、紫。 作用：作用：引起人眼视觉。引起人眼视觉。 天空为什么看起来是蓝色的，而傍晚的阳光比天空为什么看起来是蓝色的，而傍晚的阳光比较红，原因是什么？较红，原因是什么？ 大气对波长较短的蓝光、紫光的散射作用比较大气对波长较短的蓝光、紫光的散射作用比较强，所以天空看起来是蓝色的；因为傍晚的阳光在强，所以天空看起来是蓝色的；因为傍晚的阳光在穿过厚厚的大气层时，蓝光、紫光大部分被吸收掉穿过厚厚的大气层时，蓝光、紫光大部分被吸收掉了，剩下红光、橙光进入我们的眼睛，所以傍晚的了，剩下红光、橙光进入我们的眼睛，所以傍晚的阳光看起来比较红。阳光看起来比较红。 思考与
9、讨论思考与讨论5. 5. 紫外线：紫外线： 特点：特点：较短（较短（介于介于5400 nm 之间），能量之间），能量较高。较高。 作用：作用：灭菌杀毒；促进人体对钙的吸收；设计灭菌杀毒；促进人体对钙的吸收；设计防伪措施。防伪措施。消毒柜消毒柜 画面上可以清晰地看画面上可以清晰地看到钱币上的防伪标记。到钱币上的防伪标记。 紫外线紫外线注意注意: 消毒灯、验钞机灯看起来消毒灯、验钞机灯看起来是淡蓝色的。这不是紫外线。是淡蓝色的。这不是紫外线。 紫外线看不见。紫外线看不见。 消毒灯、验钞机灯除发出消毒灯、验钞机灯除发出紫外线外，还发出少量紫光和紫外线外，还发出少量紫光和蓝光。蓝光。6. X6. X射
10、线和射线和射线：射线： 特点：特点：波长很短，频率很高；穿透力强，能量波长很短，频率很高；穿透力强，能量高。高。 作用：作用：X 射线用于人体检查如射线用于人体检查如 CT 扫描，以及扫描，以及金属缺陷探测、安全检查等；金属缺陷探测、安全检查等；射线可以治疗某些射线可以治疗某些癌症，也可用于金属缺陷探测等。癌症，也可用于金属缺陷探测等。CT：计算机辅助射线断层摄影：计算机辅助射线断层摄影德国物理学家德国物理学家 威廉威廉 康拉德康拉德 伦琴伦琴（1845 - 19231845 - 1923）麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，这说
11、明证实了电磁波的存在，这说明电磁波是一种客观存电磁波是一种客观存在的物质在的物质。例如：我们可以利用微波对食物进行加热；光例如：我们可以利用微波对食物进行加热；光是一种电磁波，太阳光照射到我们身上，我们感觉是一种电磁波，太阳光照射到我们身上，我们感觉到身体热起来，我们的收音机能够受到广播电台的到身体热起来，我们的收音机能够受到广播电台的声音，那是因为电台发射的电磁波在收音机的天线声音，那是因为电台发射的电磁波在收音机的天线里感应出了电流。里感应出了电流。 这种种现象说明这种种现象说明电磁波具有能量电磁波具有能量。 三、电磁波的能量三、电磁波的能量1 1电磁波的能量：电磁波的能量：电磁波有能量。
12、电磁波有能量。如微波炉，食物增加的如微波炉，食物增加的能量就是微波给的。能量就是微波给的。2 2电磁波的特点：电磁波的特点：（1）电磁波是物质的一种）电磁波是物质的一种特殊存在形式。特殊存在形式。（2）电磁波具有能量；具）电磁波具有能量；具有的能量跟有的能量跟 f 有关，有关，f 越高，越高，能量越高。能量越高。1太阳辐射中包含无线电波、红外线、可见太阳辐射中包含无线电波、红外线、可见光、紫外线、光、紫外线、X射线、射线、射线。射线。四、太阳辐射四、太阳辐射2能量主要集中在可见光、红外线、紫外线能量主要集中在可见光、红外线、紫外线三个区域。三个区域。3波长在黄绿光附近的辐射能量最强，所以波长在
13、黄绿光附近的辐射能量最强，所以人眼对黄绿光感受最强。人眼对黄绿光感受最强。我们的眼睛正好能感受这个区域的电磁辐射。我们的眼睛正好能感受这个区域的电磁辐射。眼睛把太阳在最强辐射区的辐射作为自己的接收对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。象，这样就能看到最多的东西，获得最丰富的信息。科学漫步：寻找地外文明科学漫步：寻找地外文明两个概念两个概念一个关系一个关系六段波谱六段波谱波的能量波的能量太阳辐射太阳辐射波长和频率波长和频率六段波各自特点和应用六段波各自特点和应用电磁波具有能量及其影响因素电磁波具有能量及其影响因素太阳辐射的特点太阳辐射的特点课
14、堂小结课堂小结A频率越高，传播的速度越大频率越高，传播的速度越大B频率不同，传播的速度相同频率不同，传播的速度相同C频率不同，传播速度也不同频率不同，传播速度也不同D频率越高，其波长越大频率越高，其波长越大 B课堂练习课堂练习1 1关于电磁波在真空中传播的说法，正确的关于电磁波在真空中传播的说法，正确的是（是（ ）A红外线的频率最高，可见光的频率最低红外线的频率最高，可见光的频率最低B伦琴射线的频率最高，红外线的频率最低伦琴射线的频率最高，红外线的频率最低C可见光的频率最高，红外线的频率最低可见光的频率最高，红外线的频率最低D伦琴射线的频率最高，可见光的频率最低伦琴射线的频率最高，可见光的频率
15、最低B2 2在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线（X X射线）三个波段的频率大小关系是（）射线）三个波段的频率大小关系是（）课堂练习课堂练习A一切物体都会发出紫外线一切物体都会发出紫外线 B紫外线可用于无线电通讯紫外线可用于无线电通讯C紫外线有较高的能量，足以破坏细胞中的紫外线有较高的能量，足以破坏细胞中的物质物质D在紫外线照射下，所有物质会发出荧光在紫外线照射下，所有物质会发出荧光C3 3关于紫外线，下列说法中正确的是（）关于紫外线，下列说法中正确的是（）课堂练习课堂练习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、紫外线、红外线、
16、可见光射线、紫外线、红外线、可见光C红外线、紫外线、可见光、红外线、紫外线、可见光、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D4 4下列各组电磁波中，波长由长到短排列正确下列各组电磁波中，波长由长到短排列正确的是（的是（ ）课堂练习课堂练习CA不需要光线，也能看到不需要光线，也能看到B自身眼睛发光，照亮搜索目标自身眼睛发光，照亮搜索目标C可对红外线产生视觉可对红外线产生视觉D可对紫外线产生视觉可对紫外线产生视觉5 5有些动物在夜间几乎什么也看不见，而猫头有些动物在夜间几乎什么也看不见，而猫头鹰在夜间却有很好的视力，其原因为（鹰在夜间却有很好的视力，其原因为（ ）课堂练
17、习课堂练习P85.P85.P85.P85.问题与练习问题与练习问题与练习问题与练习（2 2 2 2）（）（）（）（3 3 3 3）作业作业电磁波的种类、特性及应用电磁波的种类、特性及应用无线无线无线无线电波电波电波电波红外线红外线红外线红外线可见光可见光可见光可见光紫外线紫外线紫外线紫外线伦琴伦琴伦琴伦琴射线射线射线射线 射线射线射线射线波长波长波长波长范围范围范围范围mmmm1mm-1mm-700nm700nm700nm-700nm-400nm400nm400nm-5nm400nm-5nm5nm5nm比射比射比射比射线更短线更短线更短线更短特性特性特性特性波动波动波动波动性强性强性强性强热效
18、应热效应热效应热效应引起引起引起引起视觉视觉视觉视觉化学作用化学作用化学作用化学作用杀菌消毒杀菌消毒杀菌消毒杀菌消毒荧光效应荧光效应荧光效应荧光效应穿透本穿透本穿透本穿透本领较强领较强领较强领较强穿透本穿透本穿透本穿透本领更强领更强领更强领更强应用应用应用应用通信通信通信通信广播广播广播广播电视电视电视电视红外遥感红外遥感红外遥感红外遥感加热加热加热加热红外摄影红外摄影红外摄影红外摄影摄影摄影摄影摄影照明照明照明照明感光技术感光技术感光技术感光技术医用消毒医用消毒医用消毒医用消毒检查探测检查探测检查探测检查探测医用透视医用透视医用透视医用透视工业探工业探工业探工业探伤，医伤，医伤，医伤，医用治疗用治疗用治疗用治疗
