第4节　电磁波谱 教学课件

物理第四章电磁振荡与电磁波第4节电磁波谱[学习目标]1．知道电磁波谱及组成部分。2．知道无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线的特点及作用。01必备知识素养奠基02关键能力素养形成03分层演练素养达标知识点1无线电波1．电磁波谱：按电磁波的波长大小或频率高低的顺序排列成谱，叫作电磁波谱。2．按照波长从长到短依次排列为无线电波、_________、可见光、_________、_________、γ射线。不同的电磁波由于具有不同的____________，才具有不同的特性。3．无线电波：波长大于1mm(频率低于300GHz)的电磁波称作无线电波，主要用于_______、广播及其他信号传输。红外线紫外线X射线波长(频率)通信知识点2红外线1．红外线是一种光波，波长比无线电波_______，比可见光_______，不能引起人的视觉。2．所有物体都发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射_______。3．红外线主要用于______________和红外高速摄影。短长强红外遥感知识点3可见光可见光的波长在400nm到760nm之间。知识点4紫外线1．波长范围在_____________________之间，不能引起人的视觉。2．具有_______的能量，应用于灭菌消毒，具有较强的_______效应，用来激发荧光物质发光。5

nm到370

nm较高荧光[判一判]1．(1)各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线。(

)(2)低温物体不能辐射红外线。(

)(3)红外线有显著的热效应，紫外线有显著的化学作用。(

)××√知识点5

X射线和γ射线1．X射线波长比紫外线_______，穿透力较_______，用来检查工业部件有无裂纹或气孔，医学上用于______________。

2．γ射线波长比X射线还要短，具有_______的能量，穿透力_______，医学上用来治疗癌症，工业上用于探测金属部件内部是否有缺陷。短强人体透视很高更强[判一判]2．(1)X射线的穿透本领比γ射线更强。(

)(2)X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变。(

)(3)γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高。(

)×√√1．(电磁波谱)(多选)在下列电磁波中，波长按从长到短排列的是(

)A．无线电波、可见光、红外线B．无线电波、可见光、γ射线C．红光、黄光、绿光D．紫外线、X射线、γ射线√√√解析：电磁波谱按波长从长到短的排列顺序依次是无线电波→红外线→可见光(红、橙、黄、绿、青、蓝、紫)→紫外线→X射线→γ射线，B、C、D正确。2．(无线电波)一种电磁波入射到半径为1m的孔上，可发生明显的衍射现象，这种波属于电磁波谱的哪个区域(

)A．可见光 B．γ射线C．无线电波

D．紫外线√解析：发生明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸大小跟光的波长差不多或比波长还要小。电磁波中的无线电波波长范围是10－3～104m，红外线波长范围是10－7～10－3m，可见光、紫外线、γ射线的波长更短，所以只有无线电波符合条件，C正确。3．(电磁波的特性及应用)电磁波在生活中有着广泛的应用。不同波长的电磁波具有不同的特性，因此也有不同的应用。下列器材与其所应用的电磁波对应关系不正确的是(

)A．雷达——无线电波B．手机——X射线C．紫外消毒柜——紫外线D．遥控器——红外线√解析：雷达是利用了无线电波中微波来测距的，故A不符合题意；手机采用的是无线电波，X射线对人体有很大的辐射，不能用于通信，故B符合题意；紫外线具有很强的消毒作用，故C不符合题意；红外线可以用于遥控器，故D不符合题意。4．(电磁波谱)下列关于电磁波谱的说法中，正确的是(

)A．夏天太阳把地面晒得发热是因为可见光的热效应在各种电磁波中是最强的B．验钞机验钞票真伪体现了红外线的荧光效应C．利用雷达测出发射微波脉冲及接收到脉冲的时间间隔可以确定雷达和目标的距离D．相同条件下，电磁波谱中最难发生衍射的是X射线√解析：热效应最强的是红外线，A错误；验钞机是利用了紫外线的荧光效应，B错误；电磁波测距就是利用发射脉冲和接收脉冲的时间间隔来确定的，C正确；电磁波谱中比X射线波长短的还有γ射线，D错误。5．(红外线、可见光、紫外线)如图所示的容器中盛有含碘的二硫化碳溶液，在太阳光的照射下，地面呈现的是圆形黑影，在黑影中放一支温度计，可发现温度计显示的温度明显上升，

则由此可判定(

)A．含碘的二硫化碳溶液对于可见光是透明的B．含碘的二硫化碳溶液对于紫外线是不透明的C．含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的D．含碘的二硫化碳溶液对于红外线是不透明的√解析：紫外线具有荧光效应，红外线热效应明显，可见光有视觉感应，地面呈现的是圆形黑影，说明含碘的二硫化碳溶液对于可见光是不透明的；温度计显示的温度明显上升，红外线热效应明显，故说明含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的，故C正确。探究一无线电波【问题导引】为什么超远程无线电利用无线电波中的长波波段，而雷达利用微波波段？提示：根据波的衍射特性，波长越长，越容易绕过障碍物，所以超远程无线电利用长波波段。微波波长短，传播时方向性好，雷达正是利用了微波传播的方向性好的特点。1．无线电波：波长从几毫米到几十千米(频率小于300GHz)的电磁波，分为长波、中波、短波和微波。2．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。【例1】(多选)雷达是应用电磁波来工作的，它发射的电磁波频率多在300MHz至1000MHz的范围内。已知真空中光速c＝3×108m/s，下列说法正确的是(

)A．电磁波可由恒定不变的电场和磁场产生B．电磁波可由周期性变化的电场和磁场产生C．雷达发射的电磁波在真空中的波长范围多在0.3m至1m之间D．雷达与目标之间的距离可由电磁波从发射到接收的时间间隔确定√√√[针对训练1]我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑。米波雷达发射无线电波的波长在1～10m范围内，则对该无线电波的判断正确的是(

)A．米波的频率比厘米波频率高B．和机械波一样须靠介质传播C．同光波一样会发生反射现象D．不可能产生干涉和衍射现象√[针对训练2]我国“神舟七号”航天员翟志刚首次实现了中国航天员在太空的舱外活动(如图所示)，“神舟七号”载人航天飞行取得了圆满成功，这是我国航天发展史上的又一里程碑。舱外的航天员与舱内的航天员近在咫尺，但要进行对话，一般需要利用(

)A．直接对话

B．紫外线C．红外线

D．无线电波解析：现代的移动通信都是利用无线电波来传递信息的，故A、B、C错误，D正确。√探究二红外线可见光紫外线【问题导引】

手持式红外线测温仪可以在不接触人体的情况下测量人体的温度，红外线测温仪是利用红外线的哪个特性？提示：测温仪是利用红外线的热效应。1．红外线(1)红外线是一种波长比红光的波长还长的不可见光。其波长范围很宽，约760～106nm。(2)显著作用：热效应。(3)英国天文学家赫歇尔于1800年首先发现红外线。一切物体都在不停地辐射红外线，物体温度越高，其辐射出的红外线越强。应用：红外体温计、红外夜视仪、红外摄影、红外遥感技术、加热等。2．可见光(1)能作用于人的眼睛并引起视觉的光叫作可见光，如：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各色光。在电磁波中是一个很窄的波段(波长为400～760nm)。(2)观察物体，照相等，都是可见光的应用。序号红橙黄绿蓝、靛紫真空中的波长λ/nm760～630630～600600～570570～500500～430430～4003.紫外线(1)紫外线是一种波长比紫光还短的不可见光；其波长范围约为5～370nm。(2)显著作用：①荧光效应；②化学作用；③杀菌消毒。(3)德国物理学家里特于1801年首先发现紫外线。一切高温物体发出的光中，都有紫外线。【例2】间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标。这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车，即使车队离开也瞒不过它。这种遥感照相机敏感的电磁波属于(

)A．可见光波段 B．红外波段C．紫外波段

D．X射线波段√[解析]任何物体都在向外辐射红外线，温度越高辐射越强，导弹发射、汽车行驶时发动机温度很高，会辐射出强烈的红外线。车队离开后，空气中的热还没有马上散发掉，遥感照相机还能探测到车队刚刚走过的轨迹。【例3】据科学家预测，太阳风暴的破坏力远超过“卡特里娜”飓风。太阳风暴袭击地球时，不仅会影响通信，威胁卫星，而且会破坏臭氧层。臭氧层作为地球的保护伞，是因为臭氧能吸收太阳辐射中(

)A．波长较短的可见光B．波长较长的可见光C．波长较短的紫外线D．波长较长的红外线√[解析]臭氧层的主要作用就是吸收由太阳射向地球的紫外线，从而有效地对地球上的动、植物起保护作用。作为人类，保护臭氧层就是保护我们自己，故C正确。[针对训练3]在烤箱中能看见一种淡红色的光，下列关于这种光的说法中正确的是(

)A．是电热丝发出的红外线B．是电热丝发出的红光C．主要是利用这种光为食物加热D．给食物加热是利用比这种光波长更短的电磁波解析：烤箱中看到的淡红色的光是可见的红光，起加热作用的主要是波长较长的红外线，而不是红光，故B正确。√探究三X射线和γ射线【问题导引】CT检查是现代一种较先进的医学扫描检查技术。CT机是利用X射线还是γ射线工作的？提示：X射线1．X射线(1)伦琴射线(X射线)是一种波长比紫外线更短的电磁波。(2)特性：有较强的穿透能力。(3)X射线由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现。(4)X射线用于人体检查如CT扫描。X射线还用于金属缺陷探测、安全检查等。2．γ射线(1)比X射线波长更短的电磁波，就是γ射线。比X射线穿透能力更强。(2)γ射线可以治疗某些癌症，也可用于金属缺陷探测。(3)γ射线对人体正常细胞有很强的破坏作用，因此可能有γ射线出现的地方，必须提出警告，严加防护。【例4】(多选)近几年来，我国北京、上海、山东、洛阳、广州各地引进了十多台γ刀，治疗患者5000余例，效果极好，成为治疗肿瘤的最佳仪器。令人感叹的是，用γ刀治疗时不用麻醉，病人清醒，时间短，半小时完成手术，无须住院，因而γ刀被誉为“神刀”。据报道，我国自己研制的旋式γ刀性能更好，即将进入各大医院为患者服务。γ刀治疗肿瘤主要是利用(

)A．γ射线具有很强的穿透本领B．γ射线具有很强的电离作用C．γ射线具有很高的能量D．γ射线容易绕过障碍物到达目的地√√[解析]医院里用γ刀治疗肿瘤是利用γ射线具有很强的穿透性，然后利用其携带的很高的能量使肿瘤细胞汽化从而达到治疗效果，故A正确；γ射线电离作用较弱，故B错误；γ射线是频率很高的电磁波，具有很高的能量，故C正确；γ射线波长很短，不容易绕过障碍物到达目的地，故D错误。[针对训练4]关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是(

)A．红外线和X