电磁波及其应用电磁波谱

关于电磁波及其应用电磁波谱第1页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五新课导入

水波的涟漪，音乐的律动，光的缤纷色彩，这些不同的事物有共同之处吗？水波第2页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五它们的共同处是：波动

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。第3页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五既然它们都有波动，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。如何描述电磁波？第4页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五4.２电磁波谱第5页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五教学目标知识与能力

1．掌握波长、频率和波速的关系。知道电磁波在真空中的传播速度跟光速相同，即c=3×108ｍ/ｓ。

2．了解电磁波谱是有无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线、γ射线组成的，能够知道它们各自的特点与主要应用。

3．了解电磁波具有能量。了解太阳辐射大部分能量集中的波长范围。第6页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五过程与方法

通过对生活中电磁波的分析研究，能够简单的计算波长、频率和波速。

情感态度与价值观

了解寻找地外文明的主要历史和当前的进展，激发学生探索地外未知生命的热情，增加求知欲。第7页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五重点

1．波长、频率、波速。

2．电磁波普以及生活中的电磁波。

3．电磁波的能量。

难点

1．波长、频率、波速的计算。

2．电磁波普。教学重难点第8页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五本节导航一．波长、频率、波速二．电磁波普三．电磁波的能量四．太阳辐射第9页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五一.波长、频率和波速第10页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五1．描述波动的物理量：波长、频率和波速

（1）波长：相邻的两个波峰(或波谷)之间的距离

波峰：一列水波中，凸起的最高处叫波峰

波谷：一列水波中，凹下的最低处叫波谷

符号：λ

单位：m相关概念：第11页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五

2．周期：波峰（波谷）传播一个波长的距离所用的时间。

符号：Ｔ

单位：秒Ｓ

3．频率：1s内波峰（波谷）通过的次数。

符号：f

单位：赫兹Hz

4．波速：用来描述波传播快慢的物理量。

符号：ｖ

单位：m/s第12页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五5．关系式：

6．电磁波：

对于电磁波，有同样的关系。如果用λ表示电磁波的波长、f表示它的频率，那么，电磁波的波速c与λ、f的关系是：C=λｆ

电磁波在真空中的速度

Ｃ＝3.00×108m/s第13页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五思考与讨论

1．家用微波炉使用的微波频率为2450Hz。它的波长是多少？

2．某广播电台发射的电磁波的波长是500m。它的频率是多少？提示：第14页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五二.电磁波普第15页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五

1．电磁波普：按电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。第16页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五2．电磁波普分析：第17页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五

3．电磁波成分：电磁波的频率范围很广。无线电波、光波（红外线、可见光、紫外线）、X射线、γ射线都是电磁波。

（1）无线电波：

特点：λ大于1mm（f小于300000MHz），λ较长。

应用：长、中短波用于发送广播信号；微波用于发送电视信号和微波炉。电视塔能发射无线电波第18页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五

（2）红外线：

特点：λ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。

应用：红外体温计、红外夜视议、红外摄影、红外遥感技术等。人体也发射红外线。体温越高，发射的红外线越强。根据这个原理，红外体温不与身体接触也可以测体温。第19页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五红外线卫星云图显示一九九九年九月十六日台风约克于清晨靠近香港时,中心的风眼清晰可见。利用红外线检测人体的健康状态，本图片是人体的背部热图，透过图片可以根据不同颜色判断病变区域。第20页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五

（3）可见光：

波长范围：400nm-700nm包含七种颜色的色光：红、橙、黄、绿、蓝、靛

、紫。

作用：引起人眼视觉。第21页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五

（4）紫外线：

特点：λ介于5－400nm之间，λ较短；能量较高。

作用：灭菌杀毒；促进人体对钙的吸收；设计防伪措施。

注意：消毒灯、验钞机灯看起来是淡蓝色的。这不是紫外线。

紫外线看不见。

消毒灯、验钞机灯除发出紫外线外，还发出少量紫光和蓝光消毒柜第22页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五

（5）x射线和γ射线

特点：波长很短，频率很高；穿透力强，能量高。

作用：x射线用于人体检查如CT扫描；x射线用于金属缺陷探测、安全检查等；γ射线可以治疗某些癌症，也可用于金属缺陷探测等。CT：计算机辅助Ｘ射线断层摄影第23页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五三.电磁波的能量第24页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五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，这说明电磁波是一种客观存在的物质。

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里感应出了电流。这种种现象说明电磁波具有能量。第25页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五1．电磁波的能量

电磁波有能量。电磁波是一种物质存在的形式。

例：微波炉，食物增加的能量是微波给的,食物中的水分子在微波的作用下加剧了热运动，内能增加，温度升高。

2．电磁波的特点

（1）电磁波是物质存在的一种特殊形式。

（2）电磁波具有能量。

（3）电磁波具有的能量跟f有关，f越高，能量越高。第26页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五四.太阳辐射第27页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五

太阳辐射：

1．太阳辐射中包含无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线、γ射线。

2．能量集中在可见光、红外线、紫外线三个区域。

3．波长在黄绿光的辐射能量最强,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。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。第28页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五太阳辐射能大部分集中在可见光和红外线、紫外线区域。如图所示：第29页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五课堂小结两个概念一个关系六段波谱波的能量太阳辐射波长和频率六段波各自特点和应用电磁波具有能量及其影响因素太阳辐射的特点第30页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五

一、波长、频率和波速

1．描述波动的物理量：波长、频率和波速。

2．波峰、波谷：凸起的最高处叫做波峰；凹下的最低处叫波谷。

3．波长：邻近的两个波峰(或波谷)间的距离叫做波长。

4．频率：1S内通过的波峰或波谷的次数叫频率。

5．波速公式：波速=波长×频率C=λｆ

6．电磁波在真空中的速度：C=3.00×108m/s。第31页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五

二、电磁波谱

1．电磁波谱：按电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。

2．波长从大到小的顺序：无线电波、光波（红外线、可见光、紫外线）、X射线、γ射线。

三、电磁波的能量

电磁波有能量。电磁波是一种物质。

四、太阳辐射

太阳辐射的能量集中在可见光、红外线和紫外线三个区域。黄绿光附近，辐射的能量最强。第32页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五课堂练习

1．以下有关在真空中传播的电磁波的说法正确的是（）A．频率越大，传播的速度越大

B．频率不同，传播的速度相同

C．频率越大，其波长越大

D．频率不同，传播速度也不同B第33页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五

2．在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线（射线）三个波段的频率大小关系是（）

A．红外线的频率最大，可见光的频率最

B．伦琴射线的频率最大，红外线的频率最小

C．可见光的频率最大，红外线的频率最

D．伦琴射线频率最大，可见光的频率最小B第34页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五

3．关于紫外线，下列说法中正确的是（）

A．一切物体都会发出紫外线

B．紫外线可用于无线电通讯

C．紫外线有较高的能量，足以破坏细胞中的物质

D．在紫外线照射下，所有物质会发出荧光C第35页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五

4．下列各组电磁波中,接波长由长到短排列正确的是（）A．红外线、紫外线、可见光、γ射线

B．γ射线、紫外线、红外线、可见光

C．γ射线、紫外线、可见光、红外线

D．红外线、可见光、紫外线、γ射线B第36页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五

5．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（）CA．不需要光线，也能看到

B．自身眼睛发光，照亮搜索目标

C．可对红外线产生视觉

D．可对紫外线产生视觉第37页，共40页，2022年，5月20日，11点57分，星期五教材习题答