高二物理電磁波譜1

電磁波譜一、麥克斯韋簡介三、電磁波譜紅外線紫外線倫琴射線二、各種電磁波光的干涉現(xiàn)象光的衍射現(xiàn)象光是一種波19世紀中葉，光的波動說已經(jīng)得到了公認，但是光波的本質到底是什么，是像水波？還是像聲波呢？19世紀60年代，麥克斯韋預言了電磁波的存在，并從理論上得出電磁波在真空中的傳播速度應為：光是一種電磁波≈光速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．赫茲通過實驗證實了光的電磁本質.光的電磁說把光學和電學統(tǒng)一起來了．關于光的電磁說的幾點強調

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，在介質中波速不同．同一色光在不同介質中，頻率（顏色）不變，波長和波速都要改變．在同一介質中，頻率越高，波速越?。P于光的電磁說的幾點強調

3、電磁波與機械波的比較:

共同點：都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象；它們波動的頻率都取決于波源的頻率；在不同介質中傳播，頻率都不變．關于光的電磁說的幾點強調

3、電磁波與機械波的比較:

不同點：機械波的傳播一定需要介質，其波速與介質的性質有關，與波的頻率無關．而電磁波本身就是一種物質，它可以在真空中傳播，也可以在介質中傳播．電磁波在真空中傳播的速度均為3.0×108m／s，在介質中傳播時，波速和波長不僅與介質性質有關，還與頻率有關．返回關于光的電磁說的幾點強調

（1831－1879），英國

物理學家,經(jīng)典電磁理論的奠基人

1831年6月13日出生于愛丁堡．1847年入愛丁堡大學聽課，專攻數(shù)學．他很重視實驗，涉獵電化學、光學、分子物理學以及機械工程等等．他說：“把數(shù)學分析和實驗研究聯(lián)合使用得到的物理科學知識，比之一個單純的實驗人員或單純的數(shù)學家所具有的知識更加堅實、有益而牢固．”麥克斯韋1850年考入劍橋大學，1854年以優(yōu)

異成績畢業(yè)并獲得了學位，留校工

作．1856年起任蘇格蘭阿伯丁的馬

里沙耳學院的自然哲學講座教授，直到1874年．經(jīng)法拉第舉薦，自1860年起任倫敦皇家學院的物理學和天文學教授．1871年起負責籌劃卡文迪什實驗室，隨后被任命在劍橋大學創(chuàng)辦卡文迪什實驗室并擔任第一任負責人．1879年11月5日麥克斯韋因患癌癥在劍橋逝世，終年僅48歲．麥克斯韋一生從事過多方面的物理學研究工作，最杰出的貢獻是在經(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《電學實驗研究》時，被書中的新穎見解所吸引，他敏銳地領會到了法拉第的“力線”和“場”的概念的重要性．他注意到全書竟然無一數(shù)學公式，說明法拉第的學說還缺乏嚴密的理論形式．在老師威廉·湯姆孫的啟發(fā)和幫助下，決心用自己的數(shù)學才能來彌補法拉第工作的這一缺陷．麥克斯韋1855～1856《論法拉第力線》這是麥克斯韋用數(shù)學工具表達法拉第學說的開端1861～1862《論物理力線》在這一文中的思想已經(jīng)超過法拉第，不僅對各種電磁現(xiàn)象的聯(lián)系，提供了統(tǒng)一的解釋，而且挖掘出更深入的內在本質，這是麥克斯韋為電磁場理論建立邁出的關鍵性一步。1865《電磁場的動力學理論》在實驗事實及動力學的基礎上構筑了一座全新的電磁學理論大廈。1865～1873《電磁理論》被認為可以和牛頓的《自然哲學的數(shù)學原理》交相輝映．麥克斯韋的電磁理論成為經(jīng)典物理學的重要支柱之一．（1831－1879）麥克斯韋的電磁場理論從超距作用過渡到以場為基本變量，是科學認識的一個革命性變革，根據(jù)研究，麥克斯韋大膽斷言：光本身就是電磁波．1886～1888年間赫茲做了一系列實驗證實了電磁波的存在，并且測出了實驗中的電磁波頻率和波長，從而計算出電磁波的傳播速度，發(fā)現(xiàn)電磁波的速度確實與光速相同，證明了光的電磁說的正確性．這樣麥克斯韋的電磁場理論就把電、磁、光學規(guī)律統(tǒng)一起來，完成了人類認識史上的一次“大綜合”．返回紅外線

在電磁波中，能夠作用于人的眼睛并引起視覺的，只是一個很窄的波段，通常叫做可見光。

其中波長最短的是紫光，波長約為400nm波長最長的是紅光，波長約為770nm.波長更長的光不能引起視覺，叫做紅外線，紅外線的波長范圍很寬.

約為770nm～106nm．紅外線

一切物體,都在輻射紅外線.

物體溫度越高,輻射的紅外線越強.

物體溫度越高,輻射的紅外線波長越短.熱輻射----即紅外線輻射,熱傳遞方式之一利用靈敏的紅外線探測器接收物體發(fā)出的紅外線，用電子儀器對收到的信號進行處理，就可以知道被測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行紅外線遙感紅外線技術的應用注意:

烤箱中的紅光,不是紅外線,紅外線是看不見的.紅外線感應防盜報警器它是將紅外線遙感探測技術和無線數(shù)碼遙控技術結合的高科技新型產(chǎn)品，利用人體所產(chǎn)生的微弱紅外線而觸發(fā)。當有人試圖進入它的探測范圍時，它就會發(fā)出警報聲，直到人離開才停止。紅外線反射型檢測傳感器它是一種一體化的紅外線發(fā)射、接收器件，內部包含紅外線發(fā)射、接收及信號放大與處理電路，能夠以非接觸的形式檢測出前方一定范圍內的人體或物體。工作穩(wěn)定可靠，性能優(yōu)良，可廣泛應用于各種自動檢測、報警和控制等裝置中。如：光電計數(shù)器，接近式照明開關，自動干手器，自控水龍頭，感應門鈴，倒車告警電路紅外線水分計利用紅外線照射加溫功能,使被測試樣本內的水分蒸發(fā)散失,自動換算其含水率,適用于各形式的產(chǎn)品水分測定,依其功能特性可分為上皿天平式、電子天平式、陶瓷熱管式及最新研發(fā)產(chǎn)品----微量水分計紅外溫度變送器它是一個非接觸測量系統(tǒng)，根據(jù)紅外輻射的測量原理，由一個濾鏡和紅外探測器(熱電偶堆)組成。使用時對準目標物體，能測量物體的溫度返回紫外線紫外線也是不可見光，他的波長比紫光還短，大約為5nm～40nm．紫外線有熒光作用，有些物質受到紫外線照射時可以發(fā)出可見光．紫外線可以促使人體合成維生素D，有助于人體對鈣的吸收，所以兒童經(jīng)常曬太陽能夠預防缺鈣引起的佝僂病，但是過多的紫外線會使皮膚粗糙，甚至誘發(fā)皮膚癌．紫外線能夠殺滅多種細菌，可以用紫外線進行消毒．注意：紅外線與紫外線人眼都是看不到的畫面上可以清晰的看到錢幣上的防偽標記返回紫外線注意:消毒燈、驗鈔機燈看起來是淡藍色的。這不是紫外線。紫外線看不見。消毒燈、驗鈔機燈除發(fā)出紫外線外，還發(fā)出少量紫光和藍光倫琴射線

波長比紫外線更短的光叫做倫琴射線，也叫X射線.是德國物理學家倫琴在1895年發(fā)現(xiàn)的．他的穿透能力很強，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是陽極（也叫對陰極）

此外還有比倫琴射線波長更短的電磁波，那就是γ射線，我們將在以后學習．返回點擊畫面觀看動畫電磁波譜波長短波長長頻率高頻率低按頻率由小到大（波長由大到小）排列形成的電磁波譜是：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線、γ射線．這些頻率不同的電磁波本質是相同的．它們的行為服從共同的規(guī)律，但是他們產(chǎn)生的機理不同，因而具有不同的特性．在觀察方法和應用上也有所不同．

關于電磁波譜的幾點強調

1．不同電磁波產(chǎn)生的機理無線電波是振蕩電路中自由電子作周期性的運動產(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．倫琴射線是原子內層電子受激發(fā)產(chǎn)生的．

γ射線是原子核受激發(fā)產(chǎn)生的．關于電磁波譜的幾點強調

2、頻率(波長)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行紅外線遙感；紫外線主要作用是化學作用，可用來殺菌和消毒；倫琴射線有較強的穿透本領，利用其穿透本領與物質的密度有關，進行對人體的透視和檢查部件的缺陷；

γ射線的穿透本領更大，在工業(yè)和醫(yī)學等領域有廣泛的應用，如探傷，測厚或用γ刀進行手術．關于電磁波譜的幾點強調

返回利用紅外線檢測人體的健康狀態(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用紅外線能穿透顏料的特性，揭示顏料層下隱藏的資料．利用紅外線發(fā)射器、接收器及屏幕顯示器，油畫上炭筆初稿稿及已往曾經(jīng)進行過的修復工作都能一一呈現(xiàn)于眼前．返回紅外線衛(wèi)星云圖顯示一九九九年九月十六日臺風約克于清晨靠近香港時,中心的風眼清晰可見．返回行星狀星云NGC7027的紅外線照片返回；/917自動發(fā)卡平臺hwh20jyc摸一遍吧？那樣走出去最容易了！一出這碼頭，趁個風、趁個流，嘩啦啦直開下去，幾百上千里，再看你往哪找去！爹真傻。”嘴角扯一扯，“話說回來，他要不傻，也不會有我這么大一個女兒在這里，他還不知道?！鄙褍旱目捶ú豢芍^不正確，但也沒想到重銀到底需要多少拉力。她立刻領悟：“我這人，老是不太注意細節(jié)。”“注意呢，還是注意的?！碧K小橫公允道，“只是注意的細節(jié)類別不一樣?！薄凹毠?jié)還有類別之分？”裳兒好奇?！笆?。譬如高手持刀對陣，必然注意對方細節(jié)?！碧K小橫道，“只是有人注意對方刀尖造型、有人注意對方刀身是否有磨損、有人注意對方用的是什么鋼、有人注意對方刀上花紋、有人注意對方握刀手勢、有人注意對方足尖走位。你詩姐姐大略是‘足尖走位’一派，你大約是‘握刀手勢’一派?！薄案＜益㈡⑾氡厥堑都馀?，舟姊姊想必是磨損派?！鄙褍汗竟镜男?，“笙妹妹呢？刀鋼派？”“鑒定一把刀鋼，也是很重要的呵。”蘇小橫悠然道，“若有可能，我真想把你們全拉上陣，看你們合作一次。”裳兒吐舌：“那皇帝如何招架？對了爺爺，你看我跟誰合作更適宜？總是你對我們了解最深嘛！”“你師父來了。”蘇小橫道。蝶宵華果然在采霓身后安步走來，盈盈拜道：“上人好！裳兒姑娘好！”他只知自己教了個“裳兒”，不知自己教了位蘇明裳?！暗习蹇蜌猓碧K小橫安祥道，“你與裳兒有師徒之誼，只管叫她徒兒就好?！薄吧先搜灾亓耍ㄔ醺夷?？”蝶宵華抿嘴一笑。他縱然不知裳兒身份，也知道這樣的女孩子，絕非池中物，日后怕不還爬得更高呢！怎肯認一個戲子作老師?！皫煾感Φ谜婧每矗　鄙褍涸谂赃咉@嘆，“就這一笑的樣子，我得學多久才學會呀？”“不必學會，”蝶宵華道，“你自有你的風韻，何必同我一模一樣?！薄笆敲矗俊鄙褍洪]了閉眼睛，再睜開，笑著，眸光流轉，像是有一大盞琉璃燈在她身上點亮，映得人目眩神迷。這果然是個小妖精。小妖精亮閃閃的、笑瞇瞇的，把剛剝的栗子奉給蝶宵華：“剛剝的。曉得師父你不耐煩親手剝這個，可它又要