电磁波家族-完整版获奖课件

1、3.4 电磁波家族1.认识电磁波谱，知道光是电磁波。2.了解电磁波各波段的特点和在科技、经济、社会发展中的重要用途和作用。 重点：加深对电磁波在生活中应用的理解。难点：不同频率电磁波的特点和应用。电磁波谱电磁波是一个大家族，把各种电磁波按_或频率的大小顺序排列起来，就组成了电磁波谱，按照波长从长到短依次排列为：无线电波、_、可见光、_、_、射线。1.可见光(1)定义:进入人眼能引起视觉的电磁波叫做可见光。(2)波长:真空中,其波长在7.5 nm700 nm之间。(3)产生:由原子或分子内电子的跃迁产生的。波长红外线紫外线X射线2.红外线(1)特性:红外线的频率比可见光的红色光低,不能引起人的视

2、觉。具有热效应。(2)产生:所有_都会发射红外线。(3)应用:_、_和红外高空摄影。3.紫外线(1)特性:紫外线的频率_紫色光,属于不可见光。紫外线能够杀死活细胞。(2)应用:医院病房常用紫外线灯_。紫外线还具有较强的_。 物体干燥物体红外遥感高于杀菌荧光效应4.X射线(1)特性:频率比紫外线还高,又叫伦琴射线。(2)产生:_射到任何固体上都能产生这种射线。(3)应用:这种射线穿透力较强,工业上用来检查部件的内部有无裂纹或气孔,医学上用来_和检查体内的病灶。5.射线(1)特性:射线是比X射线波长更短的电磁波,穿透能力更强。(2)应用:医学上可用于_,工业上可用于_。高速电子流透视人体治疗探测【

3、想一想】虞美人的花多彩多姿、颇为美观，景色非常宜人。红色的虞美人花吸引蜜蜂的原因是什么？提示：虞美人的花反射紫外线，而蜜蜂能够看到紫外线。 各种电磁波的比较【探究导引】观察以上图片，思考以下问题：(1)古代烽火传信，采用的主要载体是什么？(2)现代卫星通信，与古代的烽火传信相比有什么优势？【要点整合】1.相同点：本质上完全相同都是电磁波，各波段之间的区别并没有绝对的意义，服从相同的规律。(1)在真空中的传播速度都是c=3.0108 m/s,遵守公式v=f。(2)它们的传播都不需要介质，可以在真空中传播。(3)它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。(4)它们都具有能量，是一种真实存在的物质。2

4、.不同点(1)频率(或波长)不同：人们正是由于它们频率(或波长)的不同，才将它们划分为不同的波段；由于它们不同的频率(或波长)，才具有不同的特性。(2)衍射穿透能力不同：波长越长越容易产生衍射现象，波长越短穿透能力越强。(3)在同一介质中的传播速率不同。频率越大的电磁波折射率越大，传播速率越小。(4)用途不同：无线电波主要用于通信和广播，红外线主要用于加热和遥感，紫外线主要用于杀菌消毒。X射线主要应用于医学上的X光照片，射线主要用于检查金属部件的缺陷等。(5)产生机理不同：无线电波振荡电路中电子周期性运动产生 红外线、可见光和紫外线 原子的外层电子受激发后产生 X射线 原子的内层电子受激发后产

5、生 射线 原子核受激发后产生 【特别提醒】X射线与射线都具有穿透能力，但射线的穿透能力更强，X射线能穿透人体，通常用作人体透视，而射线可以穿过几厘米厚的铅板，可以用作探测金属内部缺陷的射线。【典例】下列有关电磁波的说法中正确的是( )A.电磁波谱中最难发生衍射的是无线电波B.电磁波谱中最难发生衍射的是射线C.频率大于可见光的电磁波表现为沿直线传播D.以上说法都不正确【解题指南】解答本题时应把握以下几点【规范解答】选B、C。波长越长，越容易发生衍射现象，在电磁波中，无线电波波长最长，射线的波长最短，故选项A错误，B正确；波长越短、频率越大的电磁波，其衍射现象越不明显，传播的直线性越好，故选项C正

6、确。【总结提升】关于雷达题目的解题技巧雷达属于电磁波，在真空中的传播速度等于光速c，由波速、波长和频率三者间的关系可求得频率。根据雷达荧光屏上发射波形和反射波形间的间隔，可求得侦察距离，为此反射波必须在下一个发射波发出前到达雷达接收器，同时注意以下三点：(1)当反射波形与发射波形对应的时间间隔等于发射脉冲的时间间隔时，雷达的侦察距离最大，(2)要增大雷达的最大侦察距离，必须相应地延长发射脉冲的时间间隔，即减少每秒发射的脉冲数。(3)因电磁波在传播过程中不可避免地要损失能量,因此要提高雷达的侦察能力,增大最大侦察距离,最根本的还在于提高雷达的发射功率。【变式训练】蝙蝠在黑暗中飞行，它的眼睛几乎不

7、起作用，通过发射生物波并根据其反射的回音辨别物体。它能听到的声音频率可达300 kHz/s，而人类一般在14 kHz/s以下。雷达也是用来对目标进行定位的现代化定位系统，蝙蝠和雷达的定位分别利用了自身发射的( )A.电磁波 次声波 B.红外线 光线C.次声波 红外线 D.超声波 电磁波【解析】选D。蝙蝠能发射超声波，它的波长非常短，因而能定向发射，蝙蝠就是靠自身发出的超声波的回音来准确判断障碍物或食物的位置。雷达是一个电磁波的发射和接收系统，因而是靠发射电磁波来定位的。【变式备选】太阳表面温度约为6 000 K,主要发出可见光；人体温度约为310 K，主要发出红外线；宇宙间的温度约为3 K，所

8、发出的辐射称为“3 K背景辐射”，它是宇宙“大爆炸”之初在空间上保留下的余热，若要进行“3 K背景辐射”的观测，应该选择的波段是( )A.无线电波 B.紫外线 C.X射线 D.射线【解析】选A。电磁波谱按波长由长到短的顺序排列为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线。由题意知：物体温度越高，其发出的电磁波的波长越短，宇宙间的温度约为3 K，则其发出的电磁波的波长应比无线电波短，故选项A正确。【温馨提示】电磁波在给人们带来便利的同时，也会由于使用不当而造成危害，例如在加油站、飞机内以及其他明确要求禁用手机的场所，如果违反规定使用了手机，就有可能造成致命的危害，因此此类题目比较重要。【典

9、例】在飞机上和加油站内使用手机存在非常大的危害,各国对于在飞机上和加油站内禁止使用手机都有严格的规定。请问为什么在飞机上和加油站内不能使用手机?考查内容 违规使用电磁波可能造成致命的危害【思路点拨】解答本题时应明确电磁波具有能量，并且在传播过程中会对其他电磁场产生干扰。【规范解答】由于手机在使用时要发射电磁波，对飞机产生电磁干扰，会对飞机上导航系统产生干扰，因此为了飞行安全，飞机上旅客不能使用手机；加油站附近,由于汽油的挥发,空气中汽油的含量较高,手机发射出的无线电波(射频电磁辐射)具有能量，有可能引起可燃气体的爆炸。答案：见规范解答 电磁波中各波段排列顺序的方法在本节题目中经常要遇到波长由长到短的顺序排列或按照频率由大到小的顺序排列的问题，解决此类问题要特别注意以下两点：(1)准确记住电磁波中各波段的排列顺序，可以采用联想记忆法，例如，无线电波可以谐音为“无限”就是长的意思，所以波长最长，红外线、可见光、紫外线可以利用七色光帮助记忆，而X射线、射线既然叫射线，说明穿透性强，则波长短了“好钻”，更像一箭头，故射线波长最短。(2)按照波长或频率排列好顺序与选项对比即可。【案例展示】电磁波包含了射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列