人教版(新教材)高中物理选择性必修2学案4：4 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．了解什么是电磁波谱，知道各种可见光和不可见光与无线电波一样，也是电磁波。2．了解不同波长(或频率)范围的电磁波的特性以及应用。3．知道电磁波也具有能量，知道电磁波是一种物质。4．了解阳光的成分以及其能量分布的大体情况。〖知识梳理〗一、电磁波谱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、、X射线、γ射线．不同的电磁波由于具有不同的，具有不同的特性．二、电磁波的特性及应用1．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．雷达是利用电磁波遇到障碍物要发生，以此来测定物体位置的无线电设备，其利用的是波长的微波．2．红外线(1)红外线是一种光波，波长比无线电波，比可见光.(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)红外线的应用主要有和红外体温计．3．可见光：可见光的波长在400～760nm之间．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．X射线和γ射线(1)X射线波长比紫外线，有很强的本领，用来检查金属构件内部有无裂纹或气孔，医学上用于检查人体的内部器官．(2)γ射线波长比X射线更短，具有的能量，穿透力更强，医学上用来治疗某些癌症，工业上也可用于探测金属构件内部是否有缺陷．〖重难点探究〗一、比较说明各种电磁波的产生机理、特征和用途电磁波是一个大家族，从无线电波到γ射线组成电磁波谱，可见光只是这个谱系中很窄的一个波段。下面将这一家族的成员比较一下，便于了解。电磁波谱无线电波红外线可见光紫外线X射线γ射线波长大于1mm大于760nm760～400nm370～5nm波长更短波长最短宏观产生机理LC电路一切物体都不停地发射红外线太阳或光源高温物体发出的光含有紫外线高速粒子流撞击固体物质时产生核辐射微观产生机理振荡电路中的电子运动原子的外层电子受到激发原子内层电子受到激发原子核受到激发主要特征波动性强，易衍射热作用强引起视觉、感光作用化学作用、荧光效应穿透能力强穿透能力最强主要用途通信、广播、导航加热、遥测、遥感、红外摄影、夜视照明、照相日光灯、灭菌消毒检查、探测、透视探测、医疗二、各种电磁波的共性和个性共性：它们在本质上都是电磁波，它们的行为服从相同的规律，都遵守公式v＝λf，它们在真空中的传播速度是c＝3.0×108m/s，它们的传播都不需要介质，各波段之间的区别并没有绝对的意义。个性：(1)不同电磁波的产生机理不同。(2)不同电磁波的频率或波长不同，表现出不同的特性，波长越长越容易发生干涉、衍射现象，波长越短观察干涉、衍射现象越困难。正是这些不同的特性决定了它们不同的用途。如X射线、γ射线等电磁波的波的特征很不明显，但穿透本领却很强，主要应用在探测和治疗；紫外线化学作用和荧光效应能应用在曝光灯、消毒柜等电器中；红外线的热作用强，衍射有明显的特征，应用于加热、遥测、遥感、红外摄像、红外制导；无线电波的波动性强，广泛地应用在通信、广播和导航等领域。(3)电磁波，都遵守v＝λf，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。〖典例精析〗例1.(多选)关于电磁波谱，下列说法正确的是()A．波长不同的电磁波在本质上完全相同B．电磁波的波长若差异太大则会出现本质不同的现象C．电磁波谱的频带很宽D．电磁波的波长很短，所以电磁波的频带很窄例2.雷达向远处发射无线电波，每次发射的时间是1μs，两次发射的时间间隔为100μs，在指示器的荧光屏上呈现出的尖形波如图所示，已知图中ab＝bc，障碍物与雷达之间的距离是多大？例3.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)理疗医用“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射线有很强的贯穿力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〖随堂检测〗1.振弦型频率传感器的结构如图所示，它由钢弦和永磁铁两部分组成，钢弦上端用固定夹块夹紧，下端的夹块与一膜片相连接，当弦上的张力越大时，弦的固有频率越大．这种装置可以从线圈输出电压的频率确定膜片处压力的变化．下列说法正确的是（）A.

当软铁块与磁铁靠近时，a端电势高

B.

当软铁块与磁铁靠近时，b端电势高

C.

膜上的压力较小时，线圈中感应电动势的频率低

D.

膜上的压力较大时，线圈中感应电动势的频率高2.如图是煤气泄漏报警装置原理图，R1是对煤气敏感的半导体元件，其电阻随煤气浓度的增加而减小，R2是一可变电阻．在ac间接12V的恒定电压，bc间接报警器．当煤气浓度增加到一定值时报警器发出警告．则（）A.

减小R2的阻值，b点的电势升高

B.

当煤气的浓度升高时，b点的电势降低

C.

适当减小ac间的电压，可以提高报警器的灵敏度

D.

调节R2的阻值能改变报警器启动时煤气浓度的临界值▁▃▅▇█参*考*答*案█▇▅▃▁〖知识梳理〗一、电磁波谱2．红外线紫外线波长(频率)二、电磁波的特性及应用1．通信反射较短2．(1)短长(2)强(3)红外遥感4．(1)5～370nm(2)较高荧光5．(1)短穿透(2)很高〖典例精析〗例1.AC〖解析〗电磁波谱中的电磁波在本质上是完全相同的，只是波长或频率不同而已．其中波长最长的波跟波长最短的波之间的频率相差1020倍，因此电磁波谱的频带很宽．例2.7.5×103m〖解析〗题图中a和c处的尖形波是雷达向目标发射无线电波时出现的，b处的尖形波是雷达收到障碍物反射回来的无线电波时出现的，由ab＝bc可知，无线电波由发射到返回所用时间为50μs.设障碍物与雷达之间的距离为x，由题意可知无线电波来回时间为t＝50μs，由2x＝ct，得x＝eq\f(ct,2)＝eq\f(3.0×108×50×10－6,2)m＝7.5×103m.例3.(1)D(2)C(3)E〖解析〗(1)X光机是用来透视人体内部器官的，因此需要具有较强穿透力的电磁波，但又不能对人