人教版高中物理選修3-4-14.5電磁波譜

電磁波譜教學(xué)目標(biāo)了解太陽輻射能量的分布情況。

通過實(shí)例認(rèn)識電磁波譜。了解電磁波譜中各波段的主要特性和在科技、經(jīng)濟(jì)、社會

發(fā)展中的主要應(yīng)用。了解電磁波具有能量，是一種物質(zhì)。教學(xué)重點(diǎn)各波段電磁波的特性及其應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)各波段電磁波的特性及其應(yīng)用。前情回顧描述波動的特征的物理量有哪些？它們之間的關(guān)系是怎樣

的？波長、頻率、波速波速=波長×頻率電磁波在真空中的速度：電磁波的頻率范圍很廣無線電波、光波（人眼可見）、X射線、都是電磁波這一節(jié)，我們來認(rèn)識一下各種波段的電磁波了解電磁波譜的定義。

掌握電磁波譜的各組成部分及按波長或頻率的排列順序。電磁波譜的介紹電磁波譜同頻率的電磁波，在不同介質(zhì)中速度不同。不同頻率的電磁波，在同一種介質(zhì)中傳播時，頻率越大，速度越小。電磁波譜：按波長(或頻率)的順序把所有電磁波排列起來，

稱之為電磁波譜。電磁波譜無線電波微波紅外線可見光紫外線X射線注意：無線電波和紅外線有重疊部分，紫外線和X射線有重疊電磁波譜不同電磁波的產(chǎn)生機(jī)理不同。無線電波：振蕩電路中自由電荷的運(yùn)動紅外線/可見光/紫外線：原子外層電子受激發(fā)后產(chǎn)生原子核受激發(fā)后產(chǎn)生X射線（倫琴射線）:原子內(nèi)層電子受激發(fā)后產(chǎn)生不同電磁波的頻率或波長不同，表現(xiàn)出不同的特性。波長越長越容易發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象；波長越短，觀察干涉、衍射現(xiàn)象越困難。正是這些不同的特性決定了它們不同的用途。每種波段的電磁波在生產(chǎn)實(shí)際上都有哪些應(yīng)用呢？了解無線電波的一些基本應(yīng)用。了解無線電波的產(chǎn)生。了解無線電波的不同傳播方式。無線電波無線電波無線電波：波長大于1mm（頻率小于300GHz)的電磁波波長范圍：波長大于1mm產(chǎn)生機(jī)理：振蕩電路中自由電荷的運(yùn)動特性：傳播過程中波動性明顯用途：

無線電技術(shù)（通信、廣播和

天體物理研究等）用于尋找地外文明的射

電望遠(yuǎn)鏡陣無線電波無線電波的波段分布及其主要用途（根據(jù)：波長/頻率）

波段長波中波中短波波長30000m~

3000m3000m~

200m200m~50m頻率10kHz~

100kHz100kHz~

1500kHz1500kHz~

6000kHz主要用途超遠(yuǎn)程無線電

通信和導(dǎo)航調(diào)幅（AM）

調(diào)頻（FM）電報通信無線電廣播電視導(dǎo)航無線電廣播無線電波無線電波的波段分布及其主要用途（根據(jù)：波長/頻率）波段短波微

波米波（VHF分米波（UHF）厘米波毫米波波長50m~10m10m~1m1m~0.1m10cm~1cm10mm~1mm頻率6MHz~30MHz30MHz~

300MHz~

3000MHz~

30000MHz~

主要用途電視雷達(dá)導(dǎo)航300MHz3000MHz300000MHz30000MHz了解紅外線的基本應(yīng)用。

了解紅外線的來源。了解紅外線的產(chǎn)生機(jī)理。了解紅外波段的細(xì)分。紅外線紅外線紅外線是一種波長比紅光的波長還長的不可見光。波長范圍：發(fā)現(xiàn)：由英國人赫歇爾于1800年首先發(fā)現(xiàn)特性：熱效應(yīng)用途：紅外攝影、紅外線遙感技術(shù)等一切物體都在不停地輻射紅外線，物體溫度

越高，其輻射出的紅外線越強(qiáng)。赫歇爾紅外線在生活中的應(yīng)用用遙控器選擇電視節(jié)目非接觸紅外測溫儀電烤箱注意：烤箱中的紅光，

不是紅外線，紅外線是

看不見的紅外線在生活中的應(yīng)用紅外線感應(yīng)防盜報警器它是將紅外線遙感探測技術(shù)和無線數(shù)碼遙控技術(shù)結(jié)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(dāng)有人試圖

進(jìn)入它的探測范圍時，它就會發(fā)出警報聲。紅外線在生活中的應(yīng)用紅外線衛(wèi)星云圖顯示一九九

九年九月十六日臺風(fēng)約克于

清晨靠近香港時,中心的風(fēng)眼

清晰可見。利用紅外線檢測人體的健康

狀態(tài)，透過圖片可以根據(jù)不

同顏色判斷病變區(qū)域。紅外線在生活中的應(yīng)用長三角的“熱島”紅外線在生活中的應(yīng)用行星狀星云NGC7027的紅外線照片紅外線在生活中的應(yīng)用許多動物具有發(fā)達(dá)的紅外感受器官，因此在夜間也可以“看到”

物體。你知道哪些動物有這方面的功能嗎？主要是蛇類具有紅外感受器。響尾蛇蝮蛇可見光能作用于人的眼睛并引起視覺的光稱為可見光。如：紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫各色光。波長范圍：400nm～760nm特性：能作用于眼睛并引起視覺應(yīng)用：照明、攝影等可見光可見光在電磁波中是一個很窄的波段序號紫藍(lán)、靛綠黃橙紅450～400490～450580～490600～580620～600700～620真空中的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，波長和波速都

要改變。在同一介質(zhì)中，頻率越高，波速越小?？梢姽馓炜諡槭裁词橇恋?？天空為什么是藍(lán)色的？？天空是亮的，是因?yàn)楣庠诖髿鈱又邪l(fā)生了散射。在晴朗的天氣里空氣中會有許多微小的塵埃、水滴、冰晶

等物質(zhì)，當(dāng)太陽光通過空氣時太陽光中波長較長的紅光、

橙光、黃光都能穿透大氣層，直接射到地面，而波長較短

的藍(lán)、紫、靛等色光，很容易被懸浮在空氣中的微粒阻擋，

從而使光線散射向四方，使天空呈現(xiàn)出蔚藍(lán)色?？梢姽夂Ｋ疄槭裁词撬{(lán)色的？太陽光是由紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七色光復(fù)合而成，

七色光波長長短不一，從紅光到紫光，波長由長漸短，其

中波長長的紅光、橙光、黃光穿透能力強(qiáng)，最易被水分子

所吸收。波長較短的藍(lán)光、紫光穿透能力弱，遇到純凈海水時，最

易被散射和反射。又由于人們眼睛對紫光很不敏感，往往

視而不見，而對藍(lán)光比較敏感。于是，我們所見到的海洋

就呈現(xiàn)出一片蔚藍(lán)色或深藍(lán)色了。紫外線紫外線是一種波長比紫光還短的不可見光波長范圍：5nm～370nm發(fā)現(xiàn)：由德國物理學(xué)家里特于1801年首先發(fā)現(xiàn)的特性：熒光效應(yīng)化學(xué)作用殺菌消毒一切高溫物體發(fā)出的光中，都有紫外線注意：紅外線

與紫外線人眼

都是看不到的里特應(yīng)用：感光技術(shù)、醫(yī)用消毒等紫外線利用紫外線的熒光作用

檢驗(yàn)人民幣的真?zhèn)巫贤饩€殺菌燈注意：消毒燈、驗(yàn)鈔機(jī)燈看起來是淡藍(lán)色的。這不是紫外線。

紫外線看不見。紫外線紫外線殺菌車防紫外線雨傘紫外線人為什么不能長時間在太陽下暴曬？紫外線的作用較強(qiáng)，人體適量接受太陽光里的紫外線照射，

能促進(jìn)鈣質(zhì)吸收。但過多地吸收紫外線，會對皮膚和眼睛

造成傷害。X射線（倫琴射線）倫琴射線（X射線）是一種波長比紫外線更短的不可見光。波長范圍：發(fā)現(xiàn)：特性：由德國物理學(xué)家W.K.倫琴于

1895年發(fā)現(xiàn)有較強(qiáng)的穿透能力高速電子流射到任何固體上都會產(chǎn)生倫琴射線，它

是原子內(nèi)層電子受激發(fā)后產(chǎn)生的。應(yīng)用：醫(yī)學(xué)檢查、安全檢查W.K.倫琴倫琴為夫人拍

的X光片產(chǎn)生機(jī)理：X射線（倫琴射線）倫琴射線（X射線）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X射線（倫琴射線）X射線照影機(jī)X射線照射下的魚X射線照射下的手X射線（倫琴射線）CT（電子計算機(jī)斷層掃描）具有掃描時間快，圖像清晰等

特點(diǎn)，可用于多種疾病的檢查。γ射線波長范圍：特點(diǎn)：具有很高的能量，更強(qiáng)的穿透能力比X射線穿

透能力更強(qiáng)應(yīng)用：小結(jié)電磁波譜無線電波紅外線可見光紫外線X射線發(fā)現(xiàn)時間1800年1801年1895年發(fā)現(xiàn)人赫謝耳里特倫琴波長大于1mm大于760nm760~400nm370~5nm波長更短波長最短------宏觀產(chǎn)生

機(jī)理LC電路一切物體都

太陽或

光源高溫物體發(fā)

高速粒子流

核輻射微觀產(chǎn)生

機(jī)理振蕩電路中

的電子運(yùn)動原子的外層電子受到激發(fā)原子內(nèi)層電

子受到激發(fā)原子核受到

激發(fā)主要特征波動性強(qiáng)，

易衍射熱作用強(qiáng)引起視覺、

感光作用化學(xué)作用、

熒光效應(yīng)穿透能力強(qiáng)穿透能力

最強(qiáng)主要用途通信、廣

播、導(dǎo)航加熱、遙測、

照明、照相日光燈、滅

菌消毒檢查、探

測、透視

探測、醫(yī)療不停地發(fā)射紅外線紫外線出的光含有撞擊固體物質(zhì)時產(chǎn)生攝影、夜視遙感、紅外電磁波的能量微波爐加熱時，食物增加的

能量是微波傳遞給它的收音機(jī)能收到廣播電臺的聲音，

是因?yàn)殡娕_發(fā)射的無線電波把能

量傳遞給了電流電磁波具有能量，電磁波是一種物質(zhì)太陽輻射能

量

的

相

對

大

小太陽輻射的能量大部分集中在可見光及附近的區(qū)域紫外線可見光紅外線黃綠光0400800120016002000太陽輻射能

量

的

相

對

大

小紫外線可見光紅外線黃綠光0400800120016002000太陽輻射的能量集中在

可見光、紅外線、紫外

線三個區(qū)域問題與練習(xí)我們根據(jù)什么說電磁波是一種物質(zhì)？從電磁波可以脫離電荷獨(dú)立存在、不需借助媒質(zhì)傳播、具有

能量三個方面可以看到，電磁波和實(shí)物粒子一樣是一種物質(zhì)，

這是人們對于物質(zhì)認(rèn)識的一個重大發(fā)現(xiàn)問題與練習(xí)問題與練習(xí)電磁波譜電磁波譜太陽輻射按電磁波的波長或頻率大小的順序把它

們排列成譜，叫做電磁波譜。

波長從大到小的順序：無線電波、光波

（紅外線、可見光、紫外線）、X射線、

電磁波有能量。電磁波是一種物質(zhì)。

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。黃綠光附近，輻射的能量最強(qiáng)?？偨Y(jié)。9、讓你迷茫的原因只有一個，想的太多做的太少，別忘了，只有行動才能造就一個人。8、一旦立下目標(biāo)，不達(dá)目標(biāo)絕不罷手，方可成功。11、千萬人的失敗，都有是失敗在做事不徹底，往往做到離成功只差一步就終止不做了。11、扎根基層，厚積薄發(fā)，以我之力，集眾之智，共同創(chuàng)富。12、天下沒有免費(fèi)的午餐，一切成功都要靠自己的努力去爭取。機(jī)會需要把握，也需要創(chuàng)造。5、人生偉業(yè)的建立，不在能知，乃在能行。13、時間是治療心靈創(chuàng)傷的大師，但絕不是解決問題的高手。