高中物理选修11《电磁波谱》课件.ppt

1、 电磁波谱电磁波谱一、波长、周期、频率和波速一、波长、周期、频率和波速1 1、波长（、波长（）：相邻两个波峰（波谷）的距离。）：相邻两个波峰（波谷）的距离。单位：米（单位：米（m m）水波的涟漪，音乐的律动，光的缤纷色彩，他们水波的涟漪，音乐的律动，光的缤纷色彩，他们有共同之处吗？有共同之处吗？例如：水波例如：水波波动波动2 2、周期（、周期（T T）：波峰（波谷）传播一个波长的距离）：波峰（波谷）传播一个波长的距离 所用的时间。所用的时间。单位是秒（单位是秒（s)s)3 3、频率（、频率（f f）：）：1s1s内波峰（波谷）通过的次数。内波峰（波谷）通过的次数。单位是赫兹单位是赫兹(Hz)(

2、Hz)4 4、波速（、波速（v v）：波传播的快慢。）：波传播的快慢。HzMHz6101单位是（单位是（）sm/（2 2）波长）波长v1、电磁波的波速、波长和频率、电磁波的波速、波长和频率（2 2）波长）波长1 1、电磁波波速、波长和频率、电磁波波速、波长和频率v（3 3）频率）频率f1 1、波速、波长和频率的关系、波速、波长和频率的关系vTTf11s1s内波完成内波完成变化的次数变化的次数（1 1）波速）波速vvxttxv 波速定义式波速定义式1、波速、波长和频率的关系、波速、波长和频率的关系（4 4）波速公式波速公式1 1、波速、波长和频率的关系、波速、波长和频率的关系vTTvfvTf1f

3、c真空v c 1 1、关于电磁波在真空中传播速度，下列说法中、关于电磁波在真空中传播速度，下列说法中正确的是（正确的是（）A A、频率越高，传播速度越大、频率越高，传播速度越大 B B、电磁波的能量越强，传播速度越大、电磁波的能量越强，传播速度越大 C C、波长越长，传播速度越大、波长越长，传播速度越大 DD、频率、波长、能量都不影响电磁波在真空中、频率、波长、能量都不影响电磁波在真空中的传播速度的传播速度例与练例与练smc/100.38恒量！恒量！D 2 2、所有的电磁波在真空中具有相同的（、所有的电磁波在真空中具有相同的（）A A、频率、频率 B B、波长、波长 C C、波速、波速 DD、

4、能量、能量例与练例与练C 3 3、电磁波从真空进入水中传播，下列说法中正、电磁波从真空进入水中传播，下列说法中正确的是（）确的是（）A A、波速变小、波速变小 B B、波长变短、波长变短 C C、频率变高、频率变高 DD、频率不变、频率不变例与练例与练变小v不变f变短fvABD2 2、电磁波谱、电磁波谱（1 1）无线电波）无线电波波长大于波长大于1mm1mm频率小于频率小于300000MHz300000MHz分为：分为：长波、中波、短波长波、中波、短波和和微波微波按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱，叫电磁波谱。列成谱，叫电磁波谱。（1 1）长波长

5、波（LWLW）特点：长波适宜沿地球表面附近的空间传播。传播特点：长波适宜沿地球表面附近的空间传播。传播距离远，稳定性和抗干扰性好。距离远，稳定性和抗干扰性好。缺点：发射长波的设备庞大，造价高。因此长波很缺点：发射长波的设备庞大，造价高。因此长波很少用于无线电广播，目前，我国没有民用长波广播少用于无线电广播，目前，我国没有民用长波广播电台。电台。应用：长波多用于超远程无线电通信、潜艇、远洋应用：长波多用于超远程无线电通信、潜艇、远洋航行的通信、导航等。航行的通信、导航等。（2 2）中波中波（MWMW）特点：白天中波被电离层几乎全部吸收，因此，适特点：白天中波被电离层几乎全部吸收，因此，适宜沿地球

6、表面附近的空间传播，晚上可依靠电离层宜沿地球表面附近的空间传播，晚上可依靠电离层的反射来传播。的反射来传播。应用：中波多用于城市广播、电报通信应用：中波多用于城市广播、电报通信。（3 3）短波短波（SWSW）特点：主要依靠电离层的反射来传播。特点：主要依靠电离层的反射来传播。缺点：由于电离层的快速变化，收听时经常出现缺点：由于电离层的快速变化，收听时经常出现类似海浪般忽大忽小的声音。稳定性和抗干扰性类似海浪般忽大忽小的声音。稳定性和抗干扰性差。差。应用：远距离广播通信。应用：远距离广播通信。（4 4）微波）微波特点：沿地球表面附近的空间传播时，由于波特点：沿地球表面附近的空间传播时，由于波长很

7、短，遇障碍物阻挡；频率很高，在传播过程长很短，遇障碍物阻挡；频率很高，在传播过程中能量损失很大，所以传播距离很近。由于频中能量损失很大，所以传播距离很近。由于频率很高，传递信息多。遇到障碍物会发生反射。率很高，传递信息多。遇到障碍物会发生反射。能穿过电离层。能穿过电离层。应用应用1 1：电视信号、移动通信和微波炉：电视信号、移动通信和微波炉 无线电通信技术、计算机技术的应用与发展给人类的无线电通信技术、计算机技术的应用与发展给人类的生存生活与信息交流带来了方便，同时对人类的健康造成生存生活与信息交流带来了方便，同时对人类的健康造成的影响已不容忽视。的影响已不容忽视。现在人们随时可以见到手机、对

8、讲机、现在人们随时可以见到手机、对讲机、GSMGSM、PHSPHS、CDMACDMA无线基站、广播电台、电视台、微波站、卫星地球站无线基站、广播电台、电视台、微波站、卫星地球站等各种无线电发射设备，等各种无线电发射设备，它们每时每刻都在向空中辐射电它们每时每刻都在向空中辐射电磁信号，这些看不见的能量，在空中已造成了很大的污染，磁信号，这些看不见的能量，在空中已造成了很大的污染，它对人体健康已经造成影响，这已是不争的事实它对人体健康已经造成影响，这已是不争的事实，电磁辐，电磁辐射对人类的危害已引起人们的广泛关注，做好电磁防护，射对人类的危害已引起人们的广泛关注，做好电磁防护，消除和减小电磁辐射对

9、人们身体健康的有害影响已显的非消除和减小电磁辐射对人们身体健康的有害影响已显的非常重要常重要。人体受电磁波严重辐射时，会出现一些不良反应，主要症人体受电磁波严重辐射时，会出现一些不良反应，主要症状表现为会使人感到头疼、出现呕吐、有的出现脱发并伴状表现为会使人感到头疼、出现呕吐、有的出现脱发并伴有白血球下降、全身无力，甚至会使人失去生育能力，所有白血球下降、全身无力，甚至会使人失去生育能力，所以电磁辐射对人类健康造成的危害不可忽视。以电磁辐射对人类健康造成的危害不可忽视。2 2、电磁波谱、电磁波谱（2 2）红外线）红外线波长比无线电波短，比可见光长。波长比无线电波短，比可见光长。所有所有的物体都

10、在不停地发射红外线。的物体都在不停地发射红外线。物体的红外辐射跟温度有关物体的红外辐射跟温度有关应用：应用：红外体温计、红外体温计、红外夜视议、红外夜视议、红外摄影红外摄影、红外遥感技术、加热等。红外遥感技术、加热等。2 2、电磁波谱、电磁波谱（3 3）可见光）可见光波长在波长在700nm700nm 400nm400nm。分为分为红红、橙橙、黄黄、绿绿、蓝蓝、靛靛、紫紫七色光。七色光。可被视网膜感知。可被视网膜感知。频率频率4.34.310101414 7.57.510101414HzHz2 2、电磁波谱、电磁波谱（4 4）紫外线）紫外线波长在波长在400nm400nm 5nm5nm。有较高的

11、能量。有较高的能量。可用于可用于灭菌消毒灭菌消毒，频率频率7.57.510101414 6.06.010101616HzHz促进人体对钙的吸收促进人体对钙的吸收，。可以破坏细胞中的物质可以破坏细胞中的物质 荧光效应荧光效应，（设计防伪措施）（设计防伪措施）2 2、电磁波谱、电磁波谱（5 5）X X射线射线波长比紫外线更短。波长比紫外线更短。有比紫外线更高的能量。有比紫外线更高的能量。有有较强的穿透作用较强的穿透作用，可用于透视、，可用于透视、2 2、电磁波谱、电磁波谱（5 5）射线射线波长比波长比X X外线更短，频率非常高。外线更短，频率非常高。有很高的能量。有很高的能量。有有很强的穿透作用很

12、强的穿透作用，可用于检查金属内部缺陷。，可用于检查金属内部缺陷。三、电磁波的能量三、电磁波的能量1 1、电磁波是物质存在的一种特殊形式。、电磁波是物质存在的一种特殊形式。2 2、电磁波具有能量。、电磁波具有能量。3 3、电磁波具有的能量跟、电磁波具有的能量跟f f有关，有关，f f越高，能量越高。越高，能量越高。四、太阳辐射四、太阳辐射1 1、太阳辐射的主要成分：、太阳辐射的主要成分：主要含有可见光、红外线、紫外线。主要含有可见光、红外线、紫外线。2 2、太阳辐射能量分布特点：、太阳辐射能量分布特点：集中在可见光、红外线、紫外线三个区域，其中波长集中在可见光、红外线、紫外线三个区域，其中波长在

13、黄绿光附近，辐射的能量最强。在黄绿光附近，辐射的能量最强。3 3、太阳辐射能量分布示意图：、太阳辐射能量分布示意图：四个概念四个概念一个关系一个关系六段波谱六段波谱波的能量波的能量太阳辐射太阳辐射波速、波长、周期和频率波速、波长、周期和频率fv六段波各自特点和应用六段波各自特点和应用电磁波具有能量及其影响因素电磁波具有能量及其影响因素太阳辐射的特点太阳辐射的特点 5 5、下列关于红外线的说法中正确的是（）、下列关于红外线的说法中正确的是（）A A、红外线的波长比紫外线短、红外线的波长比紫外线短 B B、一切物体都会发射红外线、一切物体都会发射红外线 C C、可以利用红外线进行遥感、可以利用红外

14、线进行遥感 DD、微波炉利用红外线进行加热、微波炉利用红外线进行加热例与练例与练能微波炉利用能微波炉利用微微波波的热效应加热的热效应加热 6 6、下列关于紫外线的说法中正确的是（）、下列关于紫外线的说法中正确的是（）A A、紫外线的波长比可见光长、紫外线的波长比可见光长 B B、一切物体都会发射紫外线、一切物体都会发射紫外线 C C、可以利用紫外线灭菌消毒、可以利用紫外线灭菌消毒 DD、紫外线具有荧光效应、紫外线具有荧光效应例与练例与练红外线红外线 7 7、下列关于、下列关于X X射线和射线和 射线的说法中错误的是（射线的说法中错误的是（）A A、X X射线的波长比射线的波长比 射线长射线长

15、B B、X X射线的穿透作用比射线的穿透作用比 射线强射线强 C C、X X射线的能量比射线的能量比 射线大射线大 DD、医学上的、医学上的“CT”CT”机利用机利用 射线进行扫描成像射线进行扫描成像例与练例与练“CT”“CT”机利用机利用X X射线射线进行扫描成像进行扫描成像 8 8、有些动物夜间几乎什么都看不到，而猫头鹰、有些动物夜间几乎什么都看不到，而猫头鹰在夜间却有很好的视力。其原因是（）在夜间却有很好的视力。其原因是（）A A不需要光线，也能看到目标不需要光线，也能看到目标 B B自身眼睛发光，照亮搜索目标自身眼睛发光，照亮搜索目标 C C可对红外线产生视觉可对红外线产生视觉 DD可对紫外线产生视觉可对紫外线产生视觉例与练例与练猫头鹰对猫头鹰对红外红外线线产生视觉产生视觉