人教版(新教材)高中物理选择性必修2学案3：4 4 电磁波谱

人教版(新教材)高中物理选择性必修第二册PAGEPAGE14.4电磁波谱〖学习目标〗1.认识电磁波谱。2.知道各个波段的电磁波的名称、特征和典型应用。〖知识梳理〗电磁波谱1．概念按电磁波的或大小的顺序把它们排列成谱。2．电磁波谱的排列按波长由长到短依次为：、红外线、、紫外线、X射线、。3．不同电磁波的特点及应用特点用途无线电波通讯、广播、导航红外线加热、遥测、遥感、红外线制导可见光照明、照相等紫外线杀菌消毒、治疗皮肤病等X射线检查、探测、透视、治疗γ射线探测、治疗4.电磁波的能量各种各样的仪器能够探测到许许多多电磁波，说明电磁波具有，电磁波是一种物质。5．太阳辐射的特点太阳辐射的能量集中在可见光、和三个区域，在眼睛最敏感的光附近，辐射的能量最强。〖基础自测〗1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)电磁波按照频率由高到低依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。 ()(2)电磁波的波长越长，相同时间传递的信息量越大。 ()(3)太阳辐射的能量集中在红外线、可见光、紫外线三个区域。 ()(4)各种电磁波在本质上是一样的，都能够发生反射、折射、衍射和干涉。 ()(5)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。 ()2．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射线都有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体B．过强的紫外线照射能促进维生素D的合成从而有利于人体皮肤健康C．电磁波中频率最大的是γ射线，最容易用它来观察衍射现象D．紫外线和X射线都可以使感光底片感光3．电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是()A．无线电波、红外线、紫外线、γ射线B．红外线、无线电波、γ射线、紫外线C．γ射线、红外线、紫外线、无线电波D．紫外线、无线电波、γ射线、红外线〖合作探究〗〖情境引入〗电磁波在真空中的传播速度是多少？无线电波的波长比可见光的波长大还是小？除了无线电波和可见光之外，还有其他哪些电磁波？1．电磁波的共性(1)它们在本质上都是电磁波，它们的行为服从相同的规律，各波段之间的区别并没有绝对的意义。(2)都遵守公式v＝λf，它们在真空中的传播速度都是c＝3.0×108m(3)它们的传播都不需要介质。(4)它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。2．电磁波的个性(1)不同电磁波的频率或波长不同，表现出不同的特性，波长越长越容易产生干涉、衍射现象，波长越短穿透能力越强。(2)同频率的电磁波，在不同介质中速度不同。不同频率的电磁波，在同一种介质中传播时，频率越大折射率越大，速度越小。(3)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生γ射线原子核受激发后产生(4)用途不同：无线电波用于通信和广播，红外线用于加热和遥感技术，紫外线用于杀菌消毒，X射线应用于医学上的X光照片，γ射线检查金属部件的缺陷等。〖例〗下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象，请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上。(1)X光机，。(2)紫外线灯，。(3)用理疗“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好，这里的“神灯”是利用。A．光的全反射B．紫外线具有很强的荧光作用C．紫外线具有杀菌消毒作用D．X射线的很强的贯穿力E．红外线具有显著的热效应F．红外线波长较长，易发生衍射〖规律方法〗X射线与γ射线都具有穿透能力，但γ射线的穿透能力最强，X射线能穿透人体，通常用作人体透视，而γ射线可以穿过几厘米厚的铅板，可以用于探测金属内部的缺陷。〖跟进训练〗无线电波的中波波长范围为200～3000m。求该波段的频率范围。〖随堂达标检测〗1．下列关于紫外线的说法正确的是()A．照射紫外线可增进人体对钙的吸收，因此人们应尽可能多地接受紫外线的照射B．一切高温物体发出的光都含有紫外线C．紫外线有很强的荧光效应，常被用来防伪D．紫外线有杀菌消毒的作用，是因为其有热效应2．(多选)对红外线的作用及来源的叙述中正确的有()A．一切物体都在不停地辐射红外线B．红外线有很强的荧光效应C．红外线最显著的作用是热效应D．红外线容易穿过云雾、烟尘3．(多选)关于电磁波谱，下列说法中正确的是()A．在真空中各种电磁波的传播速度都相同B．γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高C．紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射D．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线4．下列说法正确的是()A．只有物体温度较高时才能向外辐射红外线B．紫外线的主要作用是热作用C．可见光比红外线容易发生衍射现象D．X射线穿透力强，可用来进行人体透视5．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，即使车辆离开，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▁▃▅▇█参*考*答*案█▇▅▃▁〖知识梳理〗电磁波谱1．波长频率2．无线电波可见光γ射线3．波动性强热作用强感光性强化学作用、荧光效应穿透力强穿透力最强4.能量5．红外线紫外线黄绿〖基础自测〗1．(1)×(2)×(3)√(4)√(5)√2．D〖X射线有很高的穿透本领，常用于医学透视人体，但红外线穿透能力很弱，选项A错误；过强的紫外线照射对人的皮肤有害，选项B错误；电磁波中频率最大的是γ射线，波长最短，最不容易发生衍射现象，选项C错误。〗3．A〖电磁波的频率由小到大的顺序依次是无线电波、红外线、紫外线和γ射线，这也是波长由长到短的顺序，故A正确。〗〖合作探究〗〖情境引入〗〖提*示〗：电磁波在真空中的传播速度是光速；无线电波的波长比可见光的波长大；还有红外线、紫外线、X射线、γ射线等。〖例〗〖〖解析〗〗(1)X光机是用来透视人的体内器官的，因此需要具有较强穿透力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大伤害的X射线，选择D。(2)紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用，因此选择C。(3)“神灯”又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快，因此选择E。〖〖答案〗〗(1)D(2)C(3)E〖跟进训练〗〖〖解析〗〗根据频率公式f＝eq\f(c,λ)得f1＝eq\f(c,λ1)＝3×eq\f(108,200)Hz＝1.5×106Hz，f2＝eq\f(c,λ2)＝eq\f(3×108,3000)Hz＝1.0×105Hz，即该波段的频率范围为1.0×105～1.5×106Hz。〖〖答案〗〗1.0×105～1.5×106Hz〖随堂达标检测〗1．C〖紫外线有显著的生理作用，杀菌能力较强，在医疗上有其应用，但是过多地接受紫外线的照射，对人体来说也是有害的，A、D错误；并不是所有的高温物体发出的光都含有紫外线，B错误；紫外线有很强的荧光效应，可用来防伪，C正确。〗2．ACD〖任何物体在不停地辐射红外线，且热物体比冷物体的红外辐射本领大，选项A正确；荧光效应是紫外线的特性，红外线没有，红外线的显著作用是热效应，选项B错误，选项C正确；红外线波长较长，衍射能力比较强，选项D正确。〗3．AB〖电磁波在真空中的速度都为3.0×108m/s，故A正确；γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高，故B正确；在电磁波谱中从无线电波到γ射线，波长逐渐减小，频率逐渐增大，而波长越大，波动性越强，越容易发生干涉、衍射现象，因此紫光比紫外线更容易发生干涉和衍射现象，无线电波最容易发生衍射现象，故C、D4．D〖任何物体在任何温度下均会向外辐射红外线，A错误；紫外线的主要作用是化学作用和荧光作用，B错误；可见光的波长小于红外线的波长，故可见光相对红外线不容易发生衍射现象，C错误；X射线穿透力强