2022年-学年高中物理第十四章5电磁波谱教材梳理教案新人教版选修3-4

1、2021-2021 学年高中物理第十四章 5电磁波谱教材梳理教案新人教版选修 3-4疱丁巧解牛 学问巧学 一，电磁波谱无线电波，红外线，可见光，紫外线，伦琴射线，射线合起来,便构成了范畴特殊宽敞的电磁波谱 . 如图 14-5-1所示是按波长由大到小（频率由小到大）次序排列的.图 14-5-1电磁波谱深化升华 从无线电波到 射线都是本质相同的电磁波,其行为听从共同的规律, 但因波长（或频率）不同又表现出不同的特点.二，无线电波波长大于 1 mm（频率小于 300 GHz）的电磁波是无线电波. 无线电波用于通信和广播.三，红外线红外线的波长比红光的波长仍长,不是可见光,不能引起人的视觉. 一切物体

2、（不管大小，也无论是否有生命） ,凡是由分子， 原子等微粒构成的物体都在不停地辐射红外线. 物体温度越高,辐射红外线的本领越强. 红外线有以下主要作用：1. 红外线遥感：勘测地热，查找水源，人体检查等.2. 红外线遥控： 家用电器配套的遥控器发出红外线脉冲信号,受控机器就会按指令转变工作状态 .3. 加热物体：红外线很简洁使物体的温度上升,如市场上的“远红外烤箱”. 四，可见光可见光的波长在 700 nm到 400 nm之间,不同颜色的光是波长（频率）范畴不同的电磁波.红橙黄绿蓝靛紫700 620620 600600580580 490490450450 400序号真空中的波长 /nm联想发散

3、 可见光只在一个很窄的波段内,通常波长范畴为400 700 nm.不同频率 或波长 的可见光颜色不同,频率最高 波长最短 的是紫光,频率最低 波长最长 的是红光 .天空看起来是蓝色的,是由于波长较短的光比波长较长的光更简洁被散射,傍晚的阳光比较红,是由于大气对波长较短的蓝光，紫光比波长较长的红光，橙光吸取较强的缘故. 深化升华 光不仅是波,而且是电磁波,光在真空中的传播速度与电磁波的传播速度相等,光确定不是机械波,由于机械波在真空中不能传播.五，紫外线紫外线不是可见光,其波长比紫光仍短,波长范畴为5 nm 到 370 nm 之间. 一切高温物可编辑资料 - - - 欢迎下载体发出的光中都含有紫

4、外线,紫外线的主要应用是其化学作用,它能促使人体合成维生素D, 但不能过多照射.能杀死多种细菌,具有消毒功能.六， X 射线和 射线X 射线和 射线的波长比紫外线都短.X 射线对生命物质有较强的作用,过量的照射会引起生物体的病变.X 射线能够穿透物质, 可以用于人体透视.检查金属零件内部的缺陷等. 射线具有很高的能量,在医学上可以用来治疗癌症，探测金属部件内部的缺陷.深化升华 电磁波家庭中各个成员之间既有统一性,又表现出多样性 . 它们本质上都是电磁波,都具有电磁波的一切性质.但它们的频率和波长各不相同 . 频率低的无线电波由于波长较长,较简洁发生干涉和衍射现象,而频率高的 X 射线， 射线,

5、穿透才能较强 .七，电磁波的能量从场的观点来看电场具有电能,磁场具有磁能,电磁场具有电磁能. 电磁波的发射过程就是辐射能量的过程 . 电磁波在空间传播,电磁能就随着一起传播.用微波炉加热食物, 在收音机的天线里可以感应出电流,这都证明白电磁波具有能量. 因此, 电磁波是物质存在的一种形式,具有物质性.八，太阳辐射太阳光中含有可见光，无线电波，红外线，紫外线，X 射线， 射线 . 太阳辐射的能量主要集中在可见光，红外线和紫外线三个区域,如图14-5-2所示 .图 14-5-2太阳辐射的能量大部分集中在可见光及邻近的区域典题热题学问点一 电磁波的排列例 1 北京广播电台发射“中波”段某套节目的信号

6、，家用微波炉中的微波，VCD机中的激光（可见光），人体透视用的X 光,都是电磁波 . 它们的频率分别为f 1，f 2，f 3，f 4. 就A.f 1 f 2 f 3 f 4B.f 1 f 2 f 3f 4C.f 1 f 2 f 3 f 4D.f 1 f 2 f 3f 4解析： 从电磁波谱的排序来分析,“中波”段某套节目的信号（无线电波） 和微波都在红外区,其中无线电波是人工制造自由电子振荡产生的电磁波,波长最长,频率最低, 激光是可见光 .X 光在紫外区,波长短,频率最高.C 项正确 .答案： C方法归纳 懂得电磁波谱中各波段电磁波的特点和作用,结合实际生活中的具体应用.学问点二 电磁波具有能

7、量例 2 以下能说明电磁波具有能量的依据是A. 可见光射入人的眼睛,人看到物体B. 放在红外线区域的温度计升温很快C. 收音机调到某个台时,调谐电路发生电谐振D. 射线具有很强的贯穿才能解析： A项,人眼看到物体,说明人眼感受到了可见光的能量.B 项,红外线具有热作用,说可编辑资料 - - - 欢迎下载明红外线具有能量 .C 项,电谐振在调谐电路中的感应电流的能量来源于空中的无线电波.D项, 射线的贯穿才能说明 射线具有很高的能量 .答案： ABCD例 3 关于电磁波的传播,以下说法正确选项（）A. 真空中传播速度都等于光速B. 波长较长的波绕过障碍物的才能强C. 波长较长的波贯穿障碍物的才能

8、强D. 波长较短的波能量大,穿透才能强解析：电磁波在真空中以光速传播,波长长的波, 绕过障碍物的才能较强, 但其贯穿才能差, 波长越短,能量越大,穿透才能越强,故正确选项为A，B，D.答案： ABD学问点三 电磁波的应用例 4 许多光学现象在科学技术上得到了应用,以下对一些应用的说明,错误选项A. 紫外验钞机是利用紫外线的化学作用B.X 光透视利用的是光的衍射现象C.工业上的金属探伤利用的是 射线具有较强穿透才能D.红外遥感技术利用一切物体都不停地辐射红外线的现象解析： 紫外验钞机是利用紫外线照射印刷在钞票上的荧光文字,发出可见光, 使这些文字能被肉眼看到, 利用了紫外线的荧光效应,A项错误

9、.X 射线具有极强的穿透才能,在医学上用它来透视人体,检查病变和骨折情形,B 项错误. 射线具有较强穿透才能,工业上的金属探伤就是利用的这个原理,C 项正确 . 一切物体都在不停地辐射红外线,红外遥感技术就是利用的这个原理, D项正确 .答案： CD巧解提示 此题也可从选项入手,紫外验钞机是利用紫外线的荧光效应,A 项错误 .X 透射不行能是利用光的衍射现象,由于这样无法争辩人体的内脏器官,B 项错误 . 工业上的金属探伤利用的是 射线具有较强穿透才能, C 项正确 . 正是由于一切物体都不停地辐射红外线的现象,我们才能利用红外线进行遥感,D项正确 .例 5 以下说法正确选项（）A. 只有物体

10、温度较高时,才能向外辐射红外线B. 紫外线的主要作用是化学作用C. 可见光比红外线简洁发生衍射现象D.X 射线也能在磁场中偏转解析： 一切物体都在向外辐射红外线,A 项错误 . 紫外线的主要作用是化学作用,B 项正确 . 可见光比红外线的波长短,所以红外线较简洁发生衍射现象,C 项错误 .X 射线属于电磁波中的一部分,不带电,所以X 射线不能在磁场中偏转,D 项错误 .答案： B误区警示 自然界中的一切物体都在向外辐射红外线,温度高的物体所辐射的红外线强,而温度低的物体所辐射的红外线弱,所以并非只有温度高的物体向外辐射红外线.学问点四 电磁波具有波的性质例 6 一种电磁波入射到半径为1 m 的

11、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 A. 射线B.可见光C.无线电波D.紫外线解析： 由物体能发生明显衍射现象的条件：小孔的宽度和障碍物的尺寸与波长相差不太大, 就这种电磁波的波长大约为1 m,应为无线电波的区域,C 项正确 .可编辑资料 - - - 欢迎下载答案： C方法归纳 电磁波谱中各波段电磁波的特点和作用,结合波能发生明显的衍射现象的条件, 是解决此题的关键 .问题探究 沟通争辩探究问题 电磁波为人类物质文明的进展和社会进步作出了巨大的贡献,也给我们的生活带来了极大的便利和无穷的乐趣,随着电磁波应用的日益广泛, 它对人体的危害也被人们逐步熟识.电磁波无色，无味，无

12、形，无踪，无所不至,对人体的危害常常被人们所忽视,科学家们称为“隐形杀手”,电磁波是继大气污染，水污染， 噪音污染之后的第四大污染,电磁波对人体有哪些危害呢？探究过程 :张敏：电磁波对人体的危害随着电磁辐射强度，频率及累积时间的增大而增大. 长期处在强电磁波充斥的环境中,人会显现头晕， 失眠， 易疲乏， 记忆力减退， 嗜睡， 乏力等症状 . 强电磁辐射对人体的心血管系统，中枢神经系统，视觉系统， 内分泌系统， 生殖系统等都会造成不同程度的危害 .刘涛：较强的红外线会对皮肤造成高温损害. 波长为 770 1 300 nm的红外线可造成视网膜损害.波长在1 900 nm 以上的红外线会造成角膜烧伤

13、.人眼如长期暴露在红外线下, 可能会导致白内障 .王小红：紫外线也会对人的眼角膜和皮肤造成损害.X射线会破坏细胞的内部结构,过强的 X 射线甚至会破坏 DNA,诱发某些癌细胞.肖明： 我们身边的电磁辐射主要来源于：运算机， 移动电话， 电视机， 空调机， 电冰箱，微波炉，电热毯，高压电线，X 射线发生器，激光发射器等. 电磁波对人体的危害,我们既不能掉以轻心,也无须过度恐慌,而是应当尽量躲开一些不必要的电磁辐射对自己的损害. 探究结论 : 电磁波对人体的危害随着电磁辐射强度，频率及累积时间的增大而增大. 长期处在强电磁波充斥的环境中,人会显现头晕，失眠，易疲乏，记忆力减退，嗜睡，乏力等症状. 较强的红外线会对皮肤造成高温损害和眼底视网膜损害. 紫外线也会对人的眼角膜和皮肤造成损害 .X 射线会破坏细胞的内部结构,过强的X 射线甚至会破坏 DNA,诱发某些癌细胞.试验论证探究问题 自制收音机进行无线电波