高中物理第三章电磁振荡与电磁波第四节电磁波谱学案含解析粤教版选修

1、第四节电磁波谱学习目标重点难点1能说出电磁波谱的组成2能说出各波段的电磁波的主要性质及应用3能说出各波段的电磁波的产生机理重点：红外线、紫外线、X射线、射线的主要特性及应用难点：红外线、紫外线、X射线、射线的产生机理一、光是电磁波光的电磁说：麦克斯韦预言了电磁波的存在，并且发现从理论上推算出电磁波在真空中的传播速度和当时用实验测得的光速非常接近，提出了光的电磁说赫兹做了大量的实验，不仅证实了电磁波的存在，而且证实了电磁波像光一样也能发生反射、折射、干涉、衍射等现象，测出了电磁波的频率和波长算出了电磁波的传播速度，验证了真空中电磁波的传播速度确实与光速相同二、电磁波谱1电磁波谱将各种电磁波按波长

2、由大到小的顺序排列起来，就构成了电磁波谱：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线2各种电磁波的产生机理（1）无线电波是自由电子振荡产生的；（2）红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的；（3）X射线是原子的内层电子受到激发后产生的；（4）射线是原子核受到激发后产生的3各种电磁波的特性及应用（1）红外线：波长比可见光中的红光的波长还长不能引起人的视觉，是不可见光；一切物体都在不停地辐射红外线，且温度越高，辐射的红外线的强度越大；红外线的主要作用有热效应（2）紫外线：波长比可见光中的紫光波长还短，不能引起人的视觉；主要作用：荧光作用、杀菌消毒和促进人体合成维生素D（3）X射线

3、（伦琴射线）：波长比紫外线波长还短；高速电子流射到任何固体上都能产生X射线；特点为穿透能力较强，常用于人体透视和金属探伤预习交流请简要说明人们不接受紫外线照射、少量照射和大量照射后会产生什么结果答案：少量照射紫外线能杀菌，增强人体抗病能力，并通过皮肤产生维生素D，有益人体健康不照射紫外线，皮肤内胆固醇不易转化为维生素D，从而影响钙和磷的吸收但若大量照射紫外线，会伤害皮肤，甚至使人体遗传物质脱氧核糖核酸受到损害，破坏其基因，使正常细胞蜕变为癌细胞，过量的紫外线还会引起角膜炎、白内障等疾病一、光的电磁说对光是电磁波的认识经历了漫长而曲折的过程，试简略叙述人们对光的电磁说的认识过程答案：17世纪中叶

4、，荷兰物理学家惠更斯提出了光的波动说，认为光是空间传播的一种波；19世纪初，光的干涉、衍射、偏振现象相继被发现，证明光是一种波；19世纪60年代，麦克斯韦预言了电磁波的存在，发现理论上推算出的电磁波在真空中的传播速度和当时实验测得的光速非常接近，他敏锐地意识到光和电磁波之间有着本质的联系，于是提出了光的电磁说，认为光是一种电磁波；18861888年间赫兹通过实验证实了电磁波的存在，并且证实电磁波像光一样也能发生反射、折射、干涉、衍射等现象，并测出了电磁波的频率和波长，算出了电磁波的传播速度，验证了真空中电磁波的传播速度确实与光速相同关于光，以下说法正确的是（）A光和机械波本质相同，因为都能发生

5、反射、折射、干涉、衍射等现象B光与电磁波有本质联系，因为它们产生机理完全相同C光本质上是一种电磁波D光和电磁波在真空中的传播速度不同答案：C解析：光是电磁波，不同于机械波，光能在真空中传播，而机械波不能在真空中传播，光本质上是电磁波，它们在真空中传播速度相同，但它们的产生机理又各不相同，故A、B、D错误，C正确1光具有波动性，能发生干涉、衍射、反射和折射等现象2光和机械波有本质区别，光本质上是一种电磁波3光和电磁波在真空中的传播速度相同二、电磁波谱1许多动物具有发达的红外感受器官，因此在夜间也可以“看到”物体你知道哪些动物有这方面的能力吗？答案：主要是蛇类具有这方面的能力2天空为什么是亮的，看

6、起来是蓝色的，而傍晚的阳光却比较红？答案：由于大气把阳光向四面八方散射，所以看到天空是亮的在没有大气的太空，即使太阳高悬在空中，它周围的天空也是黑暗的由于波长较短的光比波长较长的光更容易被大气散射，所以天空看起来是蓝色的大气对波长较短的光吸收能力比较强，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了，剩下红光、橙光通过大气射入我们的眼睛，所以傍晚的阳光比较红3哪些现象能说明电磁波具有能量？试举例说明答案：例如，放在红外线区域的温度计升温很快；射线具有很强的贯穿能力等4我们根据什么说电磁波是一种物质？答案：从电磁波可以脱离电荷独立存在、不需借助介质传播、具有能量三个方面可知，电磁波和

7、实物粒子一样，是一种物质，这是人们对于物质认识的一个重大发现5自从1888年赫兹通过一系列实验证实了电磁波的存在之后，时至今日，不仅证明了光波是电磁波，而且发现并证明了红外线、紫外线、X射线、射线等均是不同频率范围内的电磁波科学研究证明电磁波是一个大家族把它们按波长（或频率）顺序排列就构成了电磁波谱试按照波长从长到短的顺序写出电磁波谱并说明各部分的特性答案：无线电波波长从30千米到103米左右，用于导航和无线电广播；微波波长从10米到103米，多用于雷达或其他通讯系统；红外线波长从103米到7.7107米，红外线的热效应特别显著；可见光波长440770纳米，人眼能感光的一个极狭窄的波段；紫外线

8、波长从4107米到5109米，有显著的荧光效应和杀菌作用；X射线有较强的穿透能力；射线它们有很强的穿透能力关于电磁波谱，下列说法中正确的是（）A射线的频率一定大于X射线的频率B紫外线的波长一定小于红外线的波长CX射线的频率一定高于紫外线的频率D紫外线是原子内层电子受激发而产生的点拨：对于各种频率波的特点及产生机理要熟记答案：B解析：由电磁波谱中的频率关系可知：射线的频率不一定大于X射线的频率，因射线与X射线有重叠区域，而紫外线的频率一定高于红外线的频率，所以，紫外线的波长一定小于红外线的波长；紫外线的频率不一定低于X射线的频率紫外线是由原子外层电子受激发而产生的1可见光只是电磁波谱中一个很窄的

9、一段2不同的电磁波，产生机理各不相同，具有不同的特性1下列关于X射线的叙述，正确的是（）X射线可用来给食用水消毒X射线由高速移动的中子组成X射线可使照相胶卷感光电视广播消灭害虫探测隐藏在行李中的武器搜索在泥石流中被埋的生还者A只有和 B只有和C只有和 D只有和答案：B解析：X射线有很强的穿透力，主要应用于医学检查、工业探伤等领域，本题着重考查X射线的应用2下列各组电磁波中，产生机理相同的是（）A微波、红外线 B红外线、紫外线C紫外线、X射线 DX射线、射线答案：B解析：无线电波是振荡电路中自由电子运动产生的，红外线、可见光、紫外线是原子外层电子受激发产生的X射线是原子内层电子受激发产生的射线是原子核受激发产生的，故产生机理相同的是红外线和紫外线3科学家发现地球大气层中的臭氧分子不断受到破坏，下列各项电磁波中会因臭氧层受损而对人类的健康构成最大危害的是（）A可见光 B紫外线 C伽玛射线 D微波答案：B解析：由于太阳光中存有大量紫外线，而过多的紫外线会伤害眼睛和皮肤，故因臭氧层受损而对人类构成最大伤害的是紫外线4红外线可以穿透云雾，是因为它的波长_，所以它的_现象比较显著，可以绕过障碍物继续传播；