無處不在的電磁波.ppt

無處不在的電磁波,光的電磁說 電磁波對(duì)人體的危害 預(yù)防電磁波,光的電磁說,光的電磁說,麥克斯韋,電磁波譜,紅外線,紫外線,倫琴射線,目錄,光的干涉現(xiàn)象,光的衍射現(xiàn)象,光是一種波,光的電磁說,19世紀(jì)中葉，光的波動(dòng)說已經(jīng)得到了公認(rèn)，但是光波的本質(zhì)到底是什么，是像水波？還是像聲波呢？,19世紀(jì)60年代，麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，并從理論上得出電磁波在真空中的傳播速度應(yīng)為：,光是一種電磁波,返回目錄,光的電磁說,1、麥克斯韋根據(jù)電磁理論，發(fā)現(xiàn)電磁波的波速與光速相同，提出了光是一種電磁波的假說赫茲通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了光的電磁本質(zhì)，光的電磁說把光學(xué)和電學(xué)統(tǒng)一起來了,2、光的顏色是由電磁波的頻率決定的不同頻率的色光在真空中波速相同，在介質(zhì)中波速不同同一色光在不同介質(zhì)中，頻率（顏色）不變，波長(zhǎng)和波速都要改變?cè)谕唤橘|(zhì)中，頻率越高，波速起小,3、電磁波與機(jī)械波的比較: 共同點(diǎn)：都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象；它們波動(dòng)的頻率都取決于波源的頻率；在不同介質(zhì)中傳播，頻率都不變 不同點(diǎn)：機(jī)械波的傳播一定需要介質(zhì)，其波速與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，與波的頻率無關(guān)而電磁波本身就是一種物質(zhì)，它可以在真空中傳播，也可以在介質(zhì)中傳播電磁波在真空中傳播的速度均為3.0108ms，在介質(zhì)中傳播時(shí)，波速和波長(zhǎng)不僅與介質(zhì)性質(zhì)有關(guān)，還與頻率有關(guān),關(guān)于光的電磁說的幾點(diǎn)強(qiáng)調(diào),返回目錄,麥克斯韋（James Clerk Maxwell，18311879），英國(guó)物理學(xué)家，經(jīng)典電磁理論的奠基人1831年6月13日出生于愛丁堡1847年入愛丁堡大學(xué)聽課，專攻數(shù)學(xué)他很重視實(shí)驗(yàn)，涉獵電化學(xué)、光學(xué)、分子物理學(xué)以及機(jī)械工程等等他說：“把數(shù)學(xué)分析和實(shí)驗(yàn)研究聯(lián)合使用得到的物理科學(xué)知識(shí)，比之一個(gè)單純的實(shí)驗(yàn)人員或單純的數(shù)學(xué)家所具有的知識(shí)更加堅(jiān)實(shí)、有益而牢固” 1850年考入劍橋大學(xué)，1854年以優(yōu)異成績(jī)畢業(yè)并獲得了學(xué)位，留校工作1856年起任蘇格蘭阿伯丁的馬里沙耳學(xué)院的自然哲學(xué)講座教授，直到1874年經(jīng)法拉第舉薦，自1860年起任倫敦皇家學(xué)院的物理學(xué)和天文學(xué)教授1871年起負(fù)責(zé)籌劃卡文迪什實(shí)驗(yàn)室，隨后被任命在劍橋大學(xué)創(chuàng)辦卡文迪什實(shí)驗(yàn)室并擔(dān)任第一任負(fù)責(zé)人1879年11月5日麥克斯韋因患癌癥在劍橋逝世，終年僅48歲,麥克斯韋,返回目錄,麥克斯韋一生從事過多方面的物理學(xué)研究工作，最杰出的貢獻(xiàn)是在經(jīng)典電磁理論方面在劍橋讀書期間，麥克斯韋在讀法拉第的電學(xué)實(shí)驗(yàn)研究時(shí)，被書中的新穎見解所吸引，他敏銳地領(lǐng)會(huì)到了法拉第的“力線”和“場(chǎng)”的概念的重要性他注意到全書竟然無一數(shù)學(xué)公式，說明法拉第的學(xué)說還缺乏嚴(yán)密的理論形式在老師威廉湯姆孫的啟發(fā)和幫助下，決心用自己的數(shù)學(xué)才能來彌補(bǔ)法拉第工作的這一缺陷,返回目錄,麥克斯韋,18551856,論法拉第力線,18611862,論物理力線,1865,電磁場(chǎng)的動(dòng)力學(xué)理論,18651873,電磁理論,返回目錄,麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論從超距作用過渡到以場(chǎng)為基本變量，是科學(xué)認(rèn)識(shí)的一個(gè)革命性變革，根據(jù)研究，麥克斯韋大膽斷言：光本身就是電磁波,18861888年間赫茲做了一系列實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，并且測(cè)出了實(shí)驗(yàn)中的電磁波頻率和波長(zhǎng)，從而計(jì)算出電磁波的傳播速度，發(fā)現(xiàn)電磁波的速度確實(shí)與光速相同，證明了光的電磁說的正確性這樣麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論就把電、磁、光學(xué)規(guī)律統(tǒng)一起來，完成了人類認(rèn)識(shí)史上的一次“大綜合”,返回目錄,光的電磁說,紅外線,在電磁波中，能夠作用于人的眼睛并引起視覺的，只是一個(gè)很窄的波段，通常叫做可見光。其中波長(zhǎng)最短的是紫光，波長(zhǎng)約為400nm波長(zhǎng)最長(zhǎng)的是紅光，波長(zhǎng)約為770nm，波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光不能引起視覺，叫做紅外線，紅外線的波長(zhǎng)范圍很寬，約為770nm106nm,返回目錄,利用靈敏的紅外線探測(cè)器接收物體發(fā)出的紅外線，用電子儀器對(duì)收到的信號(hào)進(jìn)行處理，就可以知道被測(cè)物體的信息,紅外線主要作用是熱作用，可以利用紅外線來加熱物體和進(jìn)行紅外線遙感,光的電磁說,紅外線技術(shù)的應(yīng)用,返回目錄,詳介,光的電磁說,紫外線,紫外線也是不可見光，他的波長(zhǎng)比紫光還短，大約為5nm40nm紫外線有熒光作用，有些物質(zhì)受到紫外線照射時(shí)可以發(fā)出可見光 紫外線可以促使人體合成維生素D，有助于人體對(duì)鈣的吸收，所以兒童經(jīng)常曬太陽(yáng)能夠預(yù)防缺鈣引起的佝僂病，但是過多的紫外線會(huì)使皮膚粗糙，甚至誘發(fā)皮膚癌 紫外線能夠殺滅多種細(xì)菌，可以用紫外線進(jìn)行消毒,注意：紅外線與紫外線人眼都是看不到的,返回目錄,光的電磁說,紫外線,畫面上可以清晰的看到錢幣上的防偽標(biāo)記,返回目錄,光的電磁說,倫琴射線,波長(zhǎng)比紫外線更短的光叫做倫琴射線，也叫X射線是德國(guó)物理學(xué)家倫琴在1895年發(fā)現(xiàn)的他的穿透能力很強(qiáng)，能使包在黑紙里的照像底片感光，下圖是產(chǎn)生X射線的裝置，叫做X射線管：,1、K是陰極,2、A是陽(yáng)極 （也叫對(duì)陰極）,返回目錄,此外還有比倫琴射線波長(zhǎng)更短的電磁波，那就是射線，我們將在以后學(xué)習(xí),返回目錄,光的電磁說,電磁波譜,點(diǎn)擊畫面觀看動(dòng)畫,返回目錄,光的電磁說,按頻率由小到大（波長(zhǎng)由大到?。┡帕行纬傻碾姶挪ㄗV是：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線、射線這些頻率不同的電磁波本質(zhì)是相同的它們的行為服從共同的規(guī)律，但是他們產(chǎn)生的機(jī)理不同，因而具有不同的特性在觀察方法和應(yīng)用上也有所不同 1不同電磁波產(chǎn)生的機(jī)理 無線電波是振蕩電路中自由電子作周期性的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的紅外線、可見光、紫外線是原子外層電子受激發(fā)產(chǎn)生的倫琴射線是原子內(nèi)層電子受激發(fā)產(chǎn)生的射線是原子核受激發(fā)產(chǎn)生的 2、頻率（波長(zhǎng)）不同的電磁波表現(xiàn)出作用不同紅外線主要作用是熱作用，可以利用紅外線來加熱物體和進(jìn)行紅外線遙感；紫外線主要作用是化學(xué)作用，可用來殺菌和消毒；倫琴射線有較強(qiáng)的穿透本領(lǐng)，利用其穿透本領(lǐng)與物質(zhì)的密度有關(guān)，進(jìn)行對(duì)人體的透視和檢查部件的缺陷；射線的穿透本領(lǐng)更大，在工業(yè)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，如探傷，測(cè)厚或用刀進(jìn)行手術(shù),關(guān)于電磁波譜的幾點(diǎn)強(qiáng)調(diào),返回目錄,關(guān)于電磁波譜的幾點(diǎn)強(qiáng)調(diào),1、長(zhǎng)時(shí)間使用電腦之後，會(huì)感到身體疲勞、眼睛疲倦、肩痛、頭痛、想睡、不安； 2、使人的免疫機(jī)能下降、人體中的鈣質(zhì)減少，并引致異常生產(chǎn)、流產(chǎn)、視覺障礙、阻礙細(xì)胞分裂如癌、白血病、腦腫瘤.等；,3、神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)電磁輻射的作用很敏感，受其低強(qiáng)度反復(fù)作用後，中樞神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)能發(fā)生改變，出現(xiàn)神經(jīng)衰弱癥候群。,電磁波對(duì)人體的危害,電磁波這么可怕，我們?cè)撛趺搭A(yù)防呢？ （一）拔掉插頭可防止電磁波： 電器用品不使用時(shí)，最好將插頭拔掉，避免室內(nèi)環(huán)境受到電磁波的侵害。 （二）保持距離可減少電磁波： 沒錯(cuò)，距離越遠(yuǎn)，電磁波強(qiáng)度越弱。所以在使用電器用品像電腦、電視、電風(fēng)扇、吹風(fēng)機(jī)、微波爐、電磁爐時(shí)，都要遠(yuǎn)離這些電器用品，以策安全。,預(yù)防電磁波,完,利用紅外線檢測(cè)人體的健康狀態(tài)，本圖片是人體的背部熱圖，透過圖片可以根據(jù)不同顏色判斷病變區(qū)域。,返回,紅外線檢視器是利