13-4電磁波的發(fā)現(xiàn)以及應用課件-人教版高中物理必修第三冊

電磁波的發(fā)現(xiàn)以及應用本節(jié)學習目標：（1）了解電磁場和電磁波波產(chǎn)生的條件（2）知道電磁波譜及其應用（3）了解電磁波的能量和通訊

電磁波為信息的傳遞插上了翅膀。廣播、電視、移動通信等通信方式，使古代人"順風耳、千里眼"的夢想變成了現(xiàn)實。

那么，電磁波是怎樣發(fā)現(xiàn)的呢?奧斯特麥克斯韋法拉第電磁場理論建立建立變化的磁場產(chǎn)生電場在變化的磁場中放一個閉合電路，由于穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路里會產(chǎn)生感應電流。電子定向移動需要電場自由電荷要定向移動形成電流，就必須有電場；沒有閉合電路，也同樣要在空間產(chǎn)生電場。一、電磁場變化的電場產(chǎn)生磁場麥克斯韋確信自然規(guī)律的統(tǒng)一性與和諧性，相信電場與磁場的對稱之美。他大膽地假設∶變化的電場就像導線中的電流一樣，會在空間產(chǎn)生磁場，即變化的電場產(chǎn)生磁場。電容器一、電磁場變化的電場和磁場總是相互聯(lián)系的，形成一個不可分割的統(tǒng)一場。稱為電磁場。它非常特殊，既不是電場也不是磁場，更不是電場和磁場的疊加，而是電場和磁場相互依賴，形成不可分割的整體。一、電磁場一、電磁場1.麥克斯韋電磁場理論的兩個基本假設:(1)變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生_____(如圖甲所示)。(2)變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生_____(如圖乙所示)。電場磁場2.電磁場:變化的_____和變化的_____交替產(chǎn)生,形成不可分割的統(tǒng)一體,稱為_______。電場磁場電磁場偉大的預言——空間可能存在電磁波變化的電場和磁場交替產(chǎn)生，由近及遠地向周圍傳播。變化的電場變化的磁場變化的電場新的電場和磁場二、電磁波聲波

空氣、水，是聲波和水波傳播的介質(zhì)。電磁波可以在真空中傳播，不需要介質(zhì)。水波二、電磁波電磁波的傳播速度

光是以波動形式傳播的一種電磁振動——光是一種電磁波。→等于光速二、電磁波赫茲證實了電磁波的預言赫茲

1886年，赫茲通過實驗捕提到了電磁波，證實了麥克斯韋的電磁場理論，為無線電技術(shù)的發(fā)展開拓了道路。二、電磁波1.電磁波的產(chǎn)生:周期性變化的_____周圍會產(chǎn)生周期性變化的電場,周期性變化的_____周圍也會產(chǎn)生周期性變化的磁場。這種變化的電場和變化的磁場交替產(chǎn)生，由近及遠向四周傳播，就形成了_______。2.電磁波可以在_____中傳播，___需要介質(zhì)。速度等于___3.光也是電磁波4、電磁波是麥克斯韋預言的，是赫茲證實的。磁場電場電磁波真空不光速二、電磁波三、電磁波譜1.波峰與波谷:在一列水波中,凸起的_______叫作波峰;凹下的_______叫作波谷。2.波長、頻率與波速:如圖鄰近的兩個_____(或波谷)的距離叫作波長。波長用符號___來表示；波的頻率是在1s內(nèi)有多少次_____(或波谷)通過，頻率用符號__來表示；波速是用來描述波傳播_____的物理量，波速用符號__來表示。波速：最高處最低處波峰λ波峰f快慢v三、電磁波譜3、電磁波譜的概念及分類:(1)概念:按電磁波的波長或頻率大小的順序排列成譜,叫作電磁波譜。(2)分類: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、γ射線。三、電磁波譜4、電磁波的特點及應用:(1)無線電波:波長大于1mm(頻率小于300GHz)的電磁波是無線電波。①無線電波中的中長短波：廣播及其他信號傳輸。②無線電波中的微波：衛(wèi)星通信、電視等。(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，其主要特點是熱效應。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紅外線主要用于加熱理療、紅外線遙感和紅外高速攝影等。三、電磁波譜(3)可見光:可見光的波長在400

nm到760

nm之間，可見光讓我們看見這個世界，也可用于通信。(4)紫外線:①波長范圍在5nm到370nm之間,其主要特點是化學效應。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。三、電磁波譜(5)X射線和γ射線:①X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。②γ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、電磁波譜三、電磁波譜①可見光只是電磁波中的一小部分②不同的電磁波由于具有不同的頻率，才具有不同的特性。四、電磁波的應用1.電磁波具有能量:(1)可以用儀器探測到電磁波的存在，說明電磁波是一種真實存在的_____。(2)生活中常常用微波爐來加熱食物,說明電磁波具有_____，且電磁波的頻率_____，能量_____。2.電磁波通信:電磁波可以通過電纜、光纜進行有線傳輸，也可實現(xiàn)無線傳輸。電磁波的頻率_____，相同時間內(nèi)傳遞的信息量_____。物質(zhì)能量越高越大越高越大

四、電磁波的應用四、電磁波的應用4.移動電話:就是一個移動的無線電臺特點：(1)體積很小,發(fā)射功率小;(2)天線簡單,靈敏度不高。與其他用戶的通話要靠較大的固定無線電臺轉(zhuǎn)接,這種固定的電臺叫作_____?；拘≡嚺５秵栴}：變化的磁場一定能產(chǎn)生電磁波嗎?為什么?小試牛刀【例1】關(guān)于電磁波的特性和應用,下列說法正確是（） A.紅外線和X射線穿透能力都很強，常用于醫(yī)學上透視人體B.過強的紫外線照射有利于人的皮膚健康C.電磁波中γ射線頻率最高,醫(yī)學上常用它進行人體透視檢查D.紫外線和X射線都可以使感光底片感光D小試牛刀例2(多選)關(guān)于電磁波的應用,下列說法正確是(

)A.醫(yī)院里常用X射線對病房和手術(shù)室進行消毒B.工業(yè)上利用γ射線檢查金屬部件內(nèi)有無砂眼或裂縫C.刑偵上用紫外線拍攝指紋照片,因為紫外線波長短,分辨率高D.衛(wèi)星用紅外遙感技術(shù)拍攝云圖照片,因為紅外線穿透能力較強BC小試牛刀例3.(多選)在電磁波中,波長按從長到短排是（）A.無線電波、可見光、紅外線B.無線電波、可見光、γ射線C.紅光、黃光、綠光D.紫外線、γ射線、X射線BC小試牛刀例4、