新教材2025版高中物理第四章电磁振荡与电磁波4.电磁波谱学生用书新人教版选择性必修第二册

4.电磁波谱【素养目标】1.相识电磁波谱．(物理观念)2．知道各个波段电磁波的名称、特征和典型应用．(物理观念)3．了解家用电器和生活用品中与红外线、紫外线相关的应用．(物理观念)4．知道电磁波是一种物质，携带能量．(物理观念)必备学问·自主学习——突出基础性素养夯基一、电磁波谱1．电磁波谱：是按电磁波的________或________的依次把它们排列成的谱．2．电磁波按波长由长到短的排列依次：________、________、可见光、________、________、________等．3．几种电磁波波长大，易发生衍射(1)无线电波：波长大于________(频率低于________)的电磁波．无线电波广泛应用于________、________及其他信号传输．热效应明显(2)红外线：红外线的波长比无线电波________，比可见光________．全部物体都放射________．________物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强．(3)可见光：能使人的眼睛产生视觉效应的电磁波，称为________．可见光的波长为________．杀菌消毒、荧光作用(4)紫外线：在紫光之外，波长范围为________的电磁波是紫外线．紫外线具有较高的能量，足以破坏细胞核中的物质．频率大，能量高(5)X射线和γ射线：波长比紫外线更短的电磁波就是X射线和γ射线了．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．X射线具有很强的________本事，可以用来检查人体的内部器官，帮助医生推断人体组织是否发生了病变．在工业上，利用X射线______________．机场等地进行平安检查时，X射线能轻而易举地探测到箱内的物品．波长最短的电磁辐射是γ射线，它具有很高的能量．γ射线能破坏________．把这个特点应用在医学上，可以摧毁病变的细胞，用来治疗某些癌症．γ射线的________很强，也可用于探测金属构件内部的缺陷．走进生活(1)无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线合起来便构成了范围特别广袤的电磁波谱．如图所示是按波长由大到小(频率由小到大)依次排列的电磁波谱．电磁波谱中的各部分有没有严格的分界线？(2)红外体温计不用与人体接触便可以快速测量体温，如图所示，你知道它的工作原理吗？关键实力·合作探究——突出综合性素养形成探究各种电磁波的共性和特性比较【核心归纳】从无线电波到γ射线都是本质相同的电磁波，其行为听从共同的规律，但因波长(频率)不同，又表现出不同的特点．1．共性(1)它们在本质上都是电磁波，它们的行为听从相同的规律，各波段之间的区分并没有肯定的意义．(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/s.(3)它们的传播都不须要介质．(4)它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性．2．特性(1)不同电磁波的频率或波长不同，表现出不同的特性，波长越长越简单产生干涉、衍射现象，波长越短穿透实力越强．(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，速度越小．(3)产朝气理不同：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光照相，γ射线用于检查金属部件的缺陷等．【应用体验】题型1对电磁波谱的相识例1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依次是()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[试解]题型2电磁波的应用例2下列说法正确的是()A．交警可以利用波的多普勒效应通过放射超声波测量车速B．紫外线的穿透本事较强，医疗方面可以用于杀菌消毒和透视C．医生用超声波检查胆结石，是因为超声波波长较长，遇到结石更简单发生明显的衍射现象D．第四代移动通信系统(4G)的电磁波信号的磁感应强度随时间是匀称改变的[试解]题型3电磁波的能量例3(多选)电磁波具有能量的依据是()A．可见光射入人的眼睛，人看到物体B．放在红外线区域的温度计升温很快C．医生利用超声波探测病人病情D．γ射线具有很强的贯穿实力[试解]【针对训练】(多选)关于电磁波的应用，下列说法正确的是()A．无线电波广泛应用于通信和广播B．红外线探测器能探测出物体的红外线辐射C．适量的紫外线照耀，对人体健康有益D．因为γ射线穿透实力不强，可用来检查金属内部伤痕随堂演练·达标自测——突出创新性素养达标1．(多选)关于红外线的作用与来源，下列说法正确的是()A．一切物体都在不停地辐射红外线B．红外线具有很强的热作用和荧光作用C．红外线的显著作用是化学作用D．红外线简单穿过云雾2．(多选)电磁波广泛应用在现代医疗中．下列属于电磁波应用的医用器械有()A．杀菌用的紫外灯B．拍胸片的X光机C．治疗咽喉炎的超声波雾化器D．检查血流状况的“彩超”机3．(多选)下列说法中正确的是()A．红外线、紫外线、X射线和γ射线在真空中传播的速度均为3.0×108m/sB．红外线应用在遥感技术中，利用的是它穿透本事强的特性C．紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度D．日光灯应用了紫外线的荧光效应4．[2024·山东枣庄高二检测](多选)微波炉是家庭必备的厨房电器，市面有微波和光波组合的微波炉，如图所示是其面板的一部分．微波可以快速加热食物的内部，光波可以对食物表面进行加热，这给我们的生活带来了极大的便利．下列关于微波和光波的说法正确的是()A．微波的波长比可见光的波长短B．微波更简单发生明显的衍射C．微波和光波都可以在真空中传播D．微波炉工作时有很大的声音，因此微波是振动引起的机械波5．新冠肺炎疫情突发，中华儿女同舟共济、守望相助，筑起了抗击疫情的雄伟长城．志愿者用非接触式体温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温，防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒，为人民健康保驾护航．红外线和紫外线相比较()A．红外线的频率比紫外线的高B．真空中红外线的波长比紫外线的长C．真空中红外线的传播速度比紫外线的大D．红外线能发生偏振现象，而紫外线不能4．电磁波谱必备学问·自主学习一、1．波长大小频率凹凸2．无线电波红外线紫外线X射线γ射线3．(1)1mm300GHz通信广播(2)短长红外线热(3)可见光400～760nm(4)5～370nm(5)穿透检查金属构件内部的缺陷生命物质穿透实力走进生活提示：(1)没有．(2)体温越高，辐射红外线越强．关键实力·合作探究探究应用体验[例1]解析：题中所述电磁波的频率由低到高的依次依次是无线电波、红外线、紫外线和γ射线，这也是波长由长到短的依次，故A正确．答案：A[例2]解析：交警可以利用波的多普勒效应通过放射超声波测量车速，A正确；紫外线可以用于杀菌消毒，但不能用于透视，B错误；医生用超声波检查胆结石，是因为超声波波长较短，遇到结石不简单发生明显的衍射现象，C错误；第四代移动通信系统(4G)的电磁波信号的磁感应强度随时间是周期性改变的，D错误．答案：A[例3]解析：人眼看到物体，说明人眼感受到可见光的能量，A正确；红外线具有热作用，说明红外线具有能量，B正确；医生利用超声波探测病人病情，利用声波的多普勒效应，C错误；γ射线的贯穿实力很强，说明γ射线具有很高的能量，D正确．答案：ABD针对训练解析：A对：无线电波广泛应用于通信和广播．B对：红外线探测器能探测出物体的红外辐射．C对：适量的紫外线照耀能促使人体合成维生素D，促进钙的汲取，对人体健康有益．D错：因为γ射线穿透实力强，可以用来检查金属内部伤痕．答案：ABC随堂演练·达标自测1．解析：荧光作用和化学作用都是紫外线的重要用途，故B、C错误．红外线波长较可见光长，绕过障碍物的实力强，易穿透云雾，A、D正确．答案：AD2．解析：A对：紫外线的频率高，能量强，所以能够用于杀菌，属于电磁波的应用．B对：X射线的穿透实力较强，所以能够用于拍胸片，属于电磁波的应用．C错：超声波雾化器是超声波的应用，与电磁波无关．D错：“彩超”机属于超声波的应用，与电磁波无关．答案：AB3．解析：红外线、紫外线、X射线和γ射线在真空中传播的速度均为3.0×108m/s，A正确；红外线应用在遥感技术中，是因为其波长很长，衍射实力强，不简单被云雾里的小分子散射掉，穿过云雾的实力比较强，B错误；紫外线的频率大于红外线的频率，紫外线在水中的传播速度小于