4.4 电磁波谱 课件 人教版高中物理选修二.pptx

1、 4.4 4.4 电磁波谱电磁波谱人教版高中物理选修二人教版高中物理选修二目录新知导入第 一 部 分新知探究第 二 部 分新知应用第 三 部 分新知巩固第 四 部 分课堂小结第 五 部 分菜菜谱谱新新知导入知导入族族谱谱新新知导入知导入1、电磁波谱：、电磁波谱：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱，叫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。电磁波谱。新新知探究知探究2、由、由无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、射线射线合合起来构成范围非常广阔的电磁波谱。起来构成范围非常广阔的电磁波谱。无线电波无线电波微波微波红外线红

2、外线可见光可见光紫外线紫外线可见光可见光X X射线射线射线射线新新知探究知探究从左向右频率逐渐增大，波长逐渐减小从左向右频率逐渐增大，波长逐渐减小不同的电磁波由于具有不同的频率,才具有不同的特性新新知探究知探究典例精析无线电波跟光波的不同在于无线电波（）A不能发生反射B不能通过真空C具有较长的波长 D具有较低的速度解析：无线电波跟光波一样，也能够发生反射，也能在真空中传播，在真空中的传播速度也相同，唯一不同的是，无线电波具有较长的波长。故ABD错误，C符合题意。故选：C。C新新知应用知应用变式训练现在用于家庭烹调加热食物的家用电器种类很多，加热的原理也不尽相同，下列加热装置中，直接使食物分子振

3、动，从而起到加热作用的装置是（）A电饭煲B微波炉C电磁灶D石油气炉B解析：电饭煲是通过电流的热效应而发热的；微波炉通过微波使水分子振荡而加热；电磁灶利用的电磁感应原理；石油气炉是利用的天然气燃烧生热而加热食物；故符合答案的只有微波炉；故选：B。新新知巩固知巩固可见我们看到的可见我们看到的只是电磁波谱中只是电磁波谱中的小小的一部分！的小小的一部分！新新知探究知探究新新知探究知探究1、无线电波：、无线电波：波长大于波长大于1mm（频率小于（频率小于300GHz)的电磁波的电磁波2、用途：通信、广播和天体、用途：通信、广播和天体 物理研究等物理研究等新新知探究知探究新新知探究知探究新新知探究知探究广

4、广播播电电视视塔塔雷达天线雷达天线无线电话无线电话世界最大的球面射电望远镜世界最大的球面射电望远镜 FAST（贵州贵州）新新知探究知探究Wi-Fi联网联网与与蓝牙数据传送蓝牙数据传送做一做做一做新新知探究知探究1、红外线：是一种波长比红、红外线：是一种波长比红 光的波长还长的光的波长还长的不可见光不可见光。其波长范围很宽，。其波长范围很宽，约约750nm106nm。2、由英国物理学家赫谢尔于、由英国物理学家赫谢尔于1800年首先发现红外线，年首先发现红外线，一一切物体都在不停地辐射红外线，物体温度越高，辐射红外切物体都在不停地辐射红外线，物体温度越高，辐射红外线的本领越强。线的本领越强。3、红

5、外线具有显著、红外线具有显著热热作用。作用。新新知探究知探究4、用途：、用途：红外摄影红外摄影、红外遥感技术红外遥感技术.新新知探究知探究夜夜视视仪仪新新知探究知探究红红外外摄摄影影新新知探究知探究红红外外遥遥感感地地图图新新知探究知探究红红外外体体温温探探测测新新知探究知探究 许多动物具有发达的红外感受器官，因此在夜间也可以许多动物具有发达的红外感受器官，因此在夜间也可以 看到看到 物体。物体。查一查哪些动物有这方面的功能。查一查哪些动物有这方面的功能。响尾蛇毒性很大响尾蛇毒性很大,它的眼睛对可见光几乎失去了作用。但是它它的眼睛对可见光几乎失去了作用。但是它有有“热眼热眼”它能够接收小动物身

6、上发出来的红外辐射它能够接收小动物身上发出来的红外辐射,并把外界温差和并把外界温差和红外线通过神经反映给大脑红外线通过神经反映给大脑,大脑发出相应的大脑发出相应的“命令命令”,引导毒蛇去猎取引导毒蛇去猎取食物。食物。新新知探究知探究测温是防控新冠肺炎的重要环节。额温枪是通过传感器接收人体辐射的红外线，对人体测温的。下列说法正确的是（）A红外线是波长比紫外线短的电磁波B红外线可以用来杀菌消毒C体温越高，人体辐射的红外线越强D红外线在真空中的传播速度比紫外线的大C答案：A、红外线和紫外线都属于电磁波，且红外线的波长比紫外线的长，故A错误；B、紫外线可用于杀菌消毒，红外线具有热效应，故B错误；C、额

7、温枪能测温度是因为温度不同的人体辐射的红外线强弱不同，体温越高，人体辐射的红外线越强，故C正确；D、任何频率的电磁波在真空中的传播速度都相同，等于光速，故D错误。故选：C。新新知应用知应用变式训练“远望”号航天测量船，通过发射和接收一种波。对“嫦娥一号”进行跟踪、测量与控制。这种波是（）A红外线B紫外线C超声波D微波D答案：A、红外线的主要应用是电视机、空调的遥控器。故A不正确。B、紫外线用来杀毒消菌。故B不正确。C、超声波是声波，不能携带电磁波信号。故C不正确。D、微波是电磁波，跟踪、测控就是利用了它。故D正确。故选：D。新新知巩固知巩固红外线感应防盗报警器红外线感应防盗报警器 它是将红外线

8、遥感探测技术和无线数码遥控技术结合的高科它是将红外线遥感探测技术和无线数码遥控技术结合的高科技新型产品，利用人体所产生的微弱红外线而触发。当有人试图技新型产品，利用人体所产生的微弱红外线而触发。当有人试图进入它的探测范围时，它就会发出警报声，直到人离开才停止。进入它的探测范围时，它就会发出警报声，直到人离开才停止。新新知探究知探究红外线反射型检测传感器红外线反射型检测传感器 它是一种一体化的红外线发射、接收器件，内部包含红外线发射、它是一种一体化的红外线发射、接收器件，内部包含红外线发射、接收及信号放大与处理电路，能够以非接触的形式检测出前方一定范围接收及信号放大与处理电路，能够以非接触的形式

9、检测出前方一定范围内的人体或物体。工作稳定可靠，性能优良，可广泛应用于各种自动检内的人体或物体。工作稳定可靠，性能优良，可广泛应用于各种自动检测、报警和控制等装置中。如：光电计数器，接近式照明开关，自动干测、报警和控制等装置中。如：光电计数器，接近式照明开关，自动干手器，自控水龙头，手器，自控水龙头，感应门铃，倒车告警电路感应门铃，倒车告警电路新新知探究知探究红外线水分计红外线水分计 利用红外线照射加温功能利用红外线照射加温功能,使被使被测试样本内的水分蒸发散失测试样本内的水分蒸发散失,自动换自动换算其含水率算其含水率,适用于各形式的产品水适用于各形式的产品水分测定分测定,依其功能特性可分为上

10、皿依其功能特性可分为上皿天平式、电子天平式、陶瓷热管式天平式、电子天平式、陶瓷热管式及最新研发产品及最新研发产品-微量水分计微量水分计新新知探究知探究红外温度变送器红外温度变送器 它是一个非接触测量系统，根据红外辐射的测量原理，由它是一个非接触测量系统，根据红外辐射的测量原理，由一个滤镜和红外探测器一个滤镜和红外探测器(热电偶堆热电偶堆)组成。使用时对准目标物体，组成。使用时对准目标物体，能测量物体的温度能测量物体的温度新新知探究知探究1、能作用于人的眼睛并引起视觉的称为可见光，如：、能作用于人的眼睛并引起视觉的称为可见光，如：红、橙、黄、绿、红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫蓝、靛、紫各色光。各色光

11、。在电磁波中是一个在电磁波中是一个很窄很窄的波段，（波长为的波段，（波长为750nm370nm）。2、应用：、应用：观察物体，照像观察物体，照像等等。等等。新新知探究知探究新课新课波长（频率）范围不同的光表现为不同的颜色。波长（频率）范围不同的光表现为不同的颜色。新新知探究知探究色色散散新新知探究知探究彩彩虹虹新新知探究知探究 阳光进入大气时，阳光进入大气时，波长较长波长较长的色光，如红光，透射力大，能的色光，如红光，透射力大，能透过大气射向地面透过大气射向地面；而；而波长短波长短的的紫、蓝、青色光，碰到大气分子、紫、蓝、青色光，碰到大气分子、冰晶、水滴等时，就很容易发生冰晶、水滴等时，就很容

12、易发生散射散射现象。被散射了的紫、蓝、现象。被散射了的紫、蓝、青色光布满天空，就使天空呈现青色光布满天空，就使天空呈现出一片蔚蓝了。出一片蔚蓝了。新新知探究知探究 傍晚和早晨，太阳斜射大气，傍晚和早晨，太阳斜射大气，光线在大气中的运行距离变长，光线在大气中的运行距离变长，蓝紫光蓝紫光在大气中在大气中已散射完已散射完，剩余，剩余的红、橙光较多，红、橙光占优的红、橙光较多，红、橙光占优势，因此傍晚时天空呈橙红色。势，因此傍晚时天空呈橙红色。新新知探究知探究关于电磁波下列说法正确的是（）A可见光不是电磁波B微波炉用来加热的微波不是电磁波C黑体既会吸收电磁波也会反射电磁波D电磁波传播是一份一份的，每一

13、份称为一个光子D答案：A、可见光、红外线及X射线等均为电磁波，故A错误；B、微波炉内的微波是波长较短的电磁波，故B错误；C、能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射而不发生反射，这样的物体称为黑体，但不一定黑色的，故C错误；D、爱因斯坦提出，电磁波在发射和吸收时是一份一份传播的，每一份称为一个光量子，简称为光子，故D正确。故选：D。新新知应用知应用变式训练可见光属于（）A电磁波B次声波C超声波D机械波解析：可见光的波长范围为760nm400nm，是电磁波谱中人眼可以感知的部分，所以可见光属于电磁波；而次声波和超声波属于声波，声波是发声体产生的振动在空气或其他物质中传播，它们都是机械波。故选：A。

14、A新新知巩固知巩固1、紫外线是一种、紫外线是一种波长比紫光还短波长比紫光还短的不可见光；其波长范围约的不可见光；其波长范围约 5nm370nm。2、德国物理学家、德国物理学家里特里特于于1801年首先发现的，年首先发现的，一切高温物体发出的光中，都有紫外线。一切高温物体发出的光中，都有紫外线。3、作用：、作用：荧光荧光、化学作用化学作用、杀菌消毒杀菌消毒。新新知探究知探究 典例精析下列关于紫外线的说法中正确的是（）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.紫外线是一种可见光C.紫外线有很强的荧光效应，可用于防伪D.紫外线有杀菌消毒的作用，是因为其有热效应C解析

15、解析：适量照射紫外线，能合成维生素D，促使人体对钙的吸收，过度的照射可能对皮肤产生伤害，故A错误；紫外线是不可见光，故B错误；利用紫外线的荧光效应来做防伪标识，故C正确；紫外线化学效应强，所以能杀菌，故D错误.故选：故选：C。新新知应用知应用变式训练根据电磁波谱选出下列各组电磁波，其中频率互相交错重叠，且波长顺序由短到长排列的是（）A微波、红外线、紫外线 B射线、X射线、紫外线C紫外线、可见光、红外线D紫外线、X射线、射线B解析：解析：A、微波、红外线、紫外线波长从长到短排列。故A错误。B、射线、X射线、紫外线波长从短到长排列，且范围互相交错重叠。故B正确。C、紫外线、可见光、红外线波长从短到

16、长排列，但是范围不互相交错重叠。故C错误。D、紫外线、X射线、射线波长从长到短排列。故D错误。故选：B。新新知巩固知巩固新新知探究知探究使皮肤老化产生使皮肤老化产生皱纹、产生斑点、造成皮皱纹、产生斑点、造成皮肤粗糙、造成皮肤炎、造成皮肤癌肤粗糙、造成皮肤炎、造成皮肤癌新新知探究知探究利用紫外线的荧光作用检验人民币的真伪利用紫外线的荧光作用检验人民币的真伪新新知探究知探究紫外线杀菌灯紫外线杀菌灯防紫外线雨伞防紫外线雨伞新新知探究知探究新新知探究知探究1、伦琴射线（、伦琴射线（X射线）是一种波长射线）是一种波长比紫外线更短比紫外线更短的不可见光。的不可见光。X射线波长：射线波长：108m -101

17、2m。特点：有较强的特点：有较强的穿透能力穿透能力。德国物理学家德国物理学家W.K.伦琴伦琴于于1895年发现。年发现。新新知探究知探究应用：应用：医学医学检查、检查、安全安全检查检查X X射线照射下的鱼射线照射下的鱼在线检测在线检测新新知探究知探究X射射线线光光片片新新知探究知探究金金属属探探伤伤仪仪新新知探究知探究X射射线线安安检检仪仪新新知探究知探究2、射线：波长最短的电磁波。射线：波长最短的电磁波。波长小于波长小于1010m。特点：具有特点：具有很高很高的的能量能量；更强更强的的穿透穿透能力。能力。医学治疗医学治疗刀、金属探伤。刀、金属探伤。新新知探究知探究射射线线治治疗疗癌癌症症新新

18、知探究知探究 典例精析(多选)在电磁波中，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、射线C.红光、黄光、绿光D.紫外线、X射线、射线BCD答案：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射线射线，由此可知B、C、D选项正确。新新知应用知应用 变式训练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B解析解析：雷达是利用了无线电波中微波来测距的，故A正确；手机

19、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错误；紫外线具有很强的消毒作用，故C正确；红外线可以用于遥控器，故D正确。故选：故选：B新新知巩固知巩固1.1.下列各组电磁波，按波长由长到短排列正确的是下列各组电磁波，按波长由长到短排列正确的是（）A.A.紫外线、可见光、红外线、紫外线、可见光、红外线、射线射线B.B.可见光、红外线、紫外线、可见光、红外线、紫外线、射线射线C.C.射线、红外线、紫外线、可见光射线、红外线、紫外线、可见光D.D.红外线、可见光、紫外线、红外线、可见光、紫外线、射线射线D新新知巩固知巩固2.（多选）下列关于电磁波谱各成员的说法正确的是（）A最容易发生

20、衍射现象的是无线电波B紫外线有明显的热效应CX射线穿透能力较强，所以可用来做检查工件D晴朗的天空看起来是蓝色是光散射的结果ACD新新知巩固知巩固3.（多选）在下列说法中符合实际的是（）A医院里常用X射线对病房和手术室消毒B医院里常用紫外线对病房和手术室消毒C在人造卫星上对地球进行拍摄是利用紫外线有较好的分辨能力D在人造卫星上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透云雾烟尘 的能力BD新新知巩固知巩固4.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，可使伤口愈合较好这里的“神

21、灯”是利用了 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；DX射线的很强的贯穿力；E红外线具有显著的热作用；F红外线波长较长易发生衍射DCE新新知巩固知巩固寻找地外文明寻找地外文明STSESTSE新新知探究知探究工业探工业探伤医用伤医用治疗治疗贯穿能贯穿能力最强力最强检查探检查探测医用测医用透视透视感光技术感光技术医用消毒医用消毒摄影摄影照明照明加热加热遥感遥感遥控遥控无线电无线电技术技术应用应用贯穿能贯穿能力强力强化学作用化学作用荧光效应荧光效应杀菌消毒杀菌消毒引起视引起视觉觉波动波动性强性强特性特性 射线射线X射线射线紫外线紫外线可见光可见光红外线红外线无线无线电波

22、电波波谱波谱热效应热效应电磁波的种类和应用归纳电磁波的种类和应用归纳产生机理振荡电路振荡电路中自由电中自由电子作周期子作周期性运动产性运动产生的生的原子外层电子受激发产生原子外层电子受激发产生原子内层电子受激发产生原子核受激发产生新新知探究知探究新新知探究知探究电磁波具有能量。电磁波具有能量。微波炉，食物增加的能量是微波给的。微波炉，食物增加的能量是微波给的。电磁波是一种物质存在的形式。电磁波是一种物质存在的形式。新新知探究知探究63能量的相对大小能量的相对大小波长波长/nm400800120016002000紫外线紫外线 可见光可见光红外线红外线黄绿光黄绿光0阳光含有：阳光含有：无线电波、红

23、外线、可见光、无线电波、红外线、可见光、紫外线、紫外线、x x射线、射线、射线射线。太阳辐射的能量集中在太阳辐射的能量集中在可见光、红外线、可见光、红外线、紫外线紫外线三个区域。三个区域。阳光中波长在阳光中波长在5.5x105.5x10-7-7m m的的黄绿光黄绿光附近，辐射的能量附近，辐射的能量最强，这区域恰好最强，这区域恰好是人眼最敏感。是人眼最敏感。新新知探究知探究一、电磁波谱一、电磁波谱 1.1.电磁波谱电磁波谱：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱，按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱，叫做电磁叫做电磁波谱波谱2.2.波长从大到小的顺序波长从大到小的顺序：无线电波、光

24、波（红外线、可见光、紫外线）、无线电波、光波（红外线、可见光、紫外线）、X X射射线、线、射线射线二二.电磁波的能量电磁波的能量电磁波有能量。电磁波有能量。电磁波是一种物质电磁波是一种物质。三三.太阳辐射太阳辐射太阳辐射的能量集中在可见光、红外线和紫外线三个区域。黄绿光附近，辐太阳辐射的能量集中在可见光、红外线和紫外线三个区域。黄绿光附近，辐射的能量最强。射的能量最强。课堂小结课堂小结1 1、对红外线的作用和来源正确的叙述有（、对红外线的作用和来源正确的叙述有（）A A、一切物体都在不停地辐射红外线、一切物体都在不停地辐射红外线 B B、红外线有很强的荧光效应、红外线有很强的荧光效应 C C、

25、红外线最显著的作用是热作用、红外线最显著的作用是热作用 D D、红外线容易穿过云雾烟尘、红外线容易穿过云雾烟尘ACD新新知巩固知巩固2 2有些动物在夜间几乎什么也看不见，而猫头鹰在有些动物在夜间几乎什么也看不见，而猫头鹰在夜间却有很好的视力：其原因为（夜间却有很好的视力：其原因为（）A A不需要光线，也能看到不需要光线，也能看到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D D可对紫外线产生视觉可对紫外线产生视觉C新新知巩固知巩固3、被誉为“神刀”的 刀在治疗脑肿瘤的时候不需要对患者实施麻醉，手术时间短。用 刀治疗脑肿瘤主要是利用了（）A

26、.射线具有很强的穿透能力B.射线很强的电离能力C.射线具有很高的能量D.射线很容易绕过障碍物继续向前传播AC新新知巩固知巩固波谱波谱无线无线电波电波红外线红外线可见光可见光紫外线紫外线X X射线射线射线射线特性特性应用应用化学作用、化学作用、荧光效应、荧光效应、杀菌消毒杀菌消毒穿透能穿透能力强力强穿透能穿透能力强力强通讯通讯广播广播导航导航等等加热烘加热烘干医疗干医疗红外摄红外摄影遥测影遥测遥控等遥控等波动波动性强性强热作用热作用使人类产使人类产生视觉生视觉感光技术、感光技术、黑光灯、黑光灯、杀菌消毒、杀菌消毒、医疗等医疗等照明照明照相照相加热加热等等工业探工业探伤、医伤、医学透视学透视等等工

27、业探工业探伤、医伤、医学治疗学治疗等等课堂小结课堂小结1.共同点 (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=f，它们在真空中的传播速度都是 c=3108 m/s。(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。各种电磁波的共性与区别课堂小结课堂小结 2.不同点(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，在不同介质中传播速度不同.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)它们的产生机理不同：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射线原子核受激发后产生课堂小结课堂小结 特点用途无线电波波动性强通讯、广播、导航红外线热作用强加热、遥测、遥感、红外线制导可见光感光性强照明、照相等紫外线化学作用 荧光效应杀菌消毒、治疗皮肤病等X射线穿透力强检查、探测、透视、治疗射线穿透力最强探测、治疗(4)它们的用途不同：课堂小结课堂小结人教版高中物理选修二人教版高中物理选修二 课程结束课程结束人教版高中物理选修二