高中人教物理選擇性必修二4.4電磁波譜

1、第四章 電磁振蕩與電磁波第4節(jié) 電磁波譜 一、電磁波譜1電磁波譜：按電磁波的波長或頻率大小的順序排列成譜，叫做電磁波譜2按照波長從長到短依次排列為無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、射線不同的電磁波由于具有不同的波長(頻率)，才具有不同的特性二、電磁波的特性及應用1無線電波：波長大于1 mm(頻率小于300 GHz)的電磁波是無線電波，主要用于通信、廣播及其他信號傳輸2紅外線(1)紅外線是一種光波，波長比無線電波短，比可見光長，不能引起人的視覺(2)所有物體都發(fā)射紅外線，熱物體的紅外輻射比冷物體的紅外輻射強(3)紅外線主要用于紅外遙感和紅外高速攝影3可見光：可見光的波長在760 nm到4

2、00 nm之間4紫外線(1)波長范圍在5_nm到370_nm之間，不能引起人的視覺(2)具有較高的能量，應用于滅菌消毒，具有較強的熒光效應，用來激發(fā)熒光物質(zhì)發(fā)光5X射線和射線(1)X射線頻率比紫外線高，穿透力較強，用來檢查工業(yè)部件有無裂紋或氣孔，醫(yī)學上用于人體透視(2)射線頻率比X射線還要高，具有很高的能量，穿透力更強，醫(yī)學上用來治療癌癥，工業(yè)上用于探測金屬部件內(nèi)部是否有缺陷三、電磁波傳遞能量電磁波是運動中的電磁場，各種各樣的儀器能夠探測到許許多多的電磁波，表明電磁波可以傳遞能量四、太陽輻射太陽輻射的能量集中在可見光、紅外線和紫外線三個區(qū)域，在眼睛最敏感的黃綠光附近，輻射的能量最強五、電磁波譜

3、各種電磁波的共性(1)在本質(zhì)上都是電磁波，遵循相同的規(guī)律，各波段之間的區(qū)別并沒有絕對的意義(2)都遵循公式vf，在真空中的傳播速度都是c3108 m/s.(3)傳播都不需要介質(zhì)(4)都具有反射、折射、衍射和干涉的特性 【例題1】(多選)關于電磁波譜，下列說法正確的是()A波長不同的電磁波在本質(zhì)上完全相同B電磁波的波長若差異太大則會出現(xiàn)本質(zhì)不同的現(xiàn)象C電磁波譜的頻帶很寬D電磁波的波長很短，所以電磁波的頻帶很窄【答案】AC【解析】電磁波譜中的電磁波在本質(zhì)上是完全相同的，只是波長或頻率不同而已其中波長最長的波跟波長最短的波之間的頻率相差1020倍【例題2】無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、射

4、線合起來，形成了范圍非常廣闊的電磁波譜，不同的電磁波表現(xiàn)出的特性不同，因而其用途也不同下列說法正確的是()A紅外線、紫外線、X射線和射線在真空中傳播的速度均為3108 m/sB紅外線應用在遙感技術中，是利用它穿透本領強的特性C紫外線在水中的傳播速度小于紅外線在水中的傳播速度D日光燈是紫外線的熒光效應的應用【答案】ACD【解析】各種頻率的電磁波在真空中具有相同的速度3108 m/s，故A項正確；紅外線應用在遙感技術中是利用了它的衍射能力較強的特性，它的穿透本領較弱，故B項錯誤；紫外線的頻率大于紅外線的頻率，水對紫外線的折射率較大，由veq f(c,n)可知，C項正確；日光燈是利用了紫外線激發(fā)熒光

5、的作用，故D項正確【例題3】下面列出一些醫(yī)療器械的名稱和這些器械運用的物理現(xiàn)象，請將相應的字母填寫在運用這種現(xiàn)象的醫(yī)療器械后面的空格上(1)X光機，_.(2)紫外線燈，_.(3)理療醫(yī)用“神燈”照射傷口，可使傷口愈合得較好這里的“神燈”是利用_A光的全反射B紫外線具有很強的熒光作用C紫外線具有殺菌消毒作用DX射線有很強的貫穿力E紅外線具有顯著的熱效應F紅外線波長較長，易發(fā)生衍射【答案】(1)D(2)C(3)E【解析】(1)X光機是用來透視人體內(nèi)部器官的，因此需要具有較強穿透力的電磁波，但又不能對人體造成太大的傷害，因此采用了X射線，故選擇D.(2)紫外線燈主要是用來殺菌的，因此它應用的是紫外線

6、的殺菌作用而非熒光作用，故選擇C.(3)“神燈”又稱紅外線燈，主要是用于促進局部血液循環(huán)，它利用的是紅外線的熱效應，使人體局部受熱，血液循環(huán)加快，故選擇E.1(多選)在電磁波中，波長按從長到短排列的是()A無線電波、可見光、紅外線B無線電波、可見光、射線C紅光、黃光、綠光D紫外線、X射線、射線2一種電磁波入射到半徑為1 m的孔上，可發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，這種波屬于電磁波譜中的()A可見光 B射線C無線電波 D紫外線3在電磁波譜中，紅外線、可見光和倫琴射線(X射線)三個波段的頻率大小關系是()A紅外線的頻率最大，可見光的頻率最小B倫琴射線的頻率最大，紅外線的頻率最小C可見光的頻率最大，紅外線的頻率

7、最小D倫琴射線的頻率最大，可見光的頻率最小4關于紫外線的以下說法中正確的是()A照射紫外線可增進人體對鈣質(zhì)的吸收，因此人們應盡可能多地接受紫外線的照射B紫外線是一種可見光C紫外線有很強的熒光效應，可用于防偽D紫外線有殺菌消毒的作用，是因為其有熱效應5（多選）下列關于電磁波譜各成員說法正確的是()A最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是無線電波B紫外線有明顯的熱效應CX射線穿透能力較強，所以可用來檢查工件D明朗的天空看起來是藍色是光散射的結(jié)果E射線是波長最長的電磁波6雷達是用來對目標進行定位的現(xiàn)代化定位系統(tǒng)，海豚也具有完善的聲吶系統(tǒng)，它能在黑暗中準確而快速地捕捉食物，避開敵害，遠遠優(yōu)于現(xiàn)代化的無線電系統(tǒng)海豚的定

8、位、雷達的定位分別利用了自身發(fā)射的()A電磁波次聲波 B紅外線光線C次聲波紅外線 D超聲波電磁波7下列關于紫外線的說法正確的是()A照射紫外線可增進人體對鈣的吸收因此，人們應盡可能多地接受紫外線的照射B一切高溫物體發(fā)出的光都含有紫外線C紫外線有很強的熒光效應，常被用來防偽D紫外線有殺菌消毒的作用，是因為其有熱效應8在烤箱中能看見一種淡紅色的光，下列關于這種光的說法中正確的是()A是電熱絲發(fā)出的紅外線B是電熱絲發(fā)出的紅光C主要是利用這種光為食物加熱D給食物加熱是利用比這種光波長更短的電磁波9“紅外夜視儀”在夜間也能看清黑暗中的物體，主要是因為()A“紅外夜視儀”發(fā)射出強大的紅外線，照射被視物體B

9、一切物體均在不停地輻射紅外線C一切高溫物體均在不停地輻射紅外線D“紅外夜視儀”發(fā)射出射線，被視物體受到激發(fā)而放出紅外線10間諜衛(wèi)星上裝有某種遙感照相機，可用來探測軍用和民用目標這種照相機能拍到晚上關燈行駛的汽車，即使車輛離開，也瞞不過它這種遙感照相機敏感的電磁波屬于()A可見光波段B紅外波段C紫外波段 DX射線波段11(多選)許多光學現(xiàn)象在科學技術上得到了應用，以下對一些應用的解釋，正確的是()A紫外驗鈔機是利用紫外線的化學作用BX光透視利用的是光的衍射現(xiàn)象C工業(yè)上的金屬探傷利用的是射線具有極強的穿透能力D紅外遙感技術利用了一切物體都在不停地輻射紅外線的特點12某高速公路自動測速儀裝置如甲圖所

10、示，雷達向汽車駛來的方向發(fā)射不連續(xù)的電磁波，每次發(fā)射時間為106s，相鄰兩次發(fā)射時間間隔為t，當雷達向汽車發(fā)射無線電波時，在顯示屏上呈現(xiàn)一個尖形波；在收到反射回來的無線電波時，在熒光屏上呈現(xiàn)第二個尖形波根據(jù)兩個波的距離，可以計算出汽車距雷達的距離，根據(jù)自動打下的紙帶(如圖乙所示)，可求出車速請根據(jù)t1、t2、t、c求出汽車車速表達式1【答案】BCD【解析】電磁波譜按波長從長到短的排列順序依次是無線電波紅外線可見光(紅、橙、黃、綠、青、藍、紫)紫外線X射線射線，由此可知B、C、D選項正確2【答案】C3【答案】B【解析】在電磁波譜中，紅外線、可見光和倫琴射線(X射線)按照頻率從大到小的排列順序是：

11、倫琴射線(X射線)、可見光、紅外線4【答案】C【解析】適量照射紫外線，能合成維生素D，促使人體對鈣的吸收，過度的照射可能對皮膚產(chǎn)生傷害，故A錯誤；紫外線是不可見光，故B錯誤；利用紫外線的熒光效應來做防偽標識，故C正確；紫外線化學效應強，所以能殺菌，故D錯誤5【答案】：ACD【解析】：波長越長越易衍射，故A正確；有明顯熱效應的是紅外線，故B錯誤；X射線因其穿透能力強而常用于人體拍片和檢查金屬零件缺陷，故C正確；天空的藍色是由于波長較短的光易被散射，故D正確射線是波長最短的電磁波，E錯誤6【答案】：D【解析】：海豚能發(fā)射超聲波，它是一種頻率高于2104 Hz的聲波，它的波長非常短，因而能定向發(fā)射，

12、而且在水中傳播時因能量損失小，要比無線電波和廣播傳播得遠海豚就是靠自身發(fā)出的超聲波的回聲來在混濁的水里準確確定遠處小魚的位置而猛沖過去吞食的雷達是一個電磁波的發(fā)射和接收系統(tǒng)，因而是靠發(fā)射電磁波來定位的7【答案】：C【解析】：由于紫外線有顯著的生理作用，具有較高的能量，故殺菌能力較強，在醫(yī)療上有其應用，但是過多地接受紫外線的照射，對人體來說也是有害的，所以A、D不正確；并不是所有的高溫物體發(fā)出的光都含有紫外線，所以B不正確；紫外線有很強的熒光效應，可用來防偽，故C正確所以本題【答案】為C.8【答案】B【解析】烤箱中看到的淡紅色的光是可見的紅光，起加熱作用的主要是波長較長的紅外線，而不是紅光，故正

13、確選項為B.9【答案】B【解析】所有物體都發(fā)射紅外線，因而“紅外夜視儀”可以看清黑暗中的物體10【答案】：B【解析】：所有的物體都能發(fā)出紅外線，熱的物體的紅外線輻射比冷的物體的強，間諜衛(wèi)星上裝的遙感照相機，實際上是紅外線探測器，它能在較冷的背景上探測出較熱物體的紅外線輻射，這是紅外線攝影的基礎再者，紅外線波長比其他波(如可見光、紫外線、X射線)的波長長，有較好地穿透云霧的能力，故B正確而其他選項的光不具備以上特點，故A、C、D錯誤11【答案】CD【解析】紫外驗鈔機是利用紫外線照射印刷在鈔票上的熒光文字，發(fā)出可見光，使這些文字能被肉眼看到，利用了紫外線的熒光效應，A項錯誤X射線具有較強的穿透能力，在醫(yī)學上用它來透視人體，檢查病變和骨折情況，B項錯誤射線具有極強的穿透能力，工業(yè)上的金屬探傷就是利用這個