電磁波的發(fā)現(xiàn)及應用與微觀世界的量子化高二上學期物理教科版（2019）必修第三冊

3.4電磁波的發(fā)現(xiàn)及應用人物介紹麥克斯韋：英國物理學家19世紀60年代，英國物理學家麥克斯韋提出了系統(tǒng)的電磁理論。假設1：變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場假設2：變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場3.4電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁場麥克斯韋理論電場可由兩種方式產(chǎn)生電荷變化的磁場電磁場定義：變化的電場和變化的磁場交替產(chǎn)生，形成不可分割的統(tǒng)一體，稱為電磁場。3.4電磁波的發(fā)現(xiàn)一、電磁波定義：變化的電磁場在空間的傳播稱為電磁波發(fā)展歷程1、1865年，麥克斯韋從理論上預見了電磁波的存在并計算出其傳播速度等于光速。2、1888年，德國物理學家赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在。3.4電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁波的波長和頻率有一個很寬的范圍3.4電磁波的發(fā)現(xiàn)醫(yī)療、育種400-760nm通信、廣播、電視等電磁波譜：我們按波長（或頻率）的順序把所有電磁波排列起來，稱之為電磁波譜。3.4電磁波的發(fā)現(xiàn)不同的電磁波由于具有不同的

，才具有不同的特性.波長(頻率)3.4電磁波的發(fā)現(xiàn)二、電磁波的應用1、利用電磁波傳遞信息2、利用電磁波的能量1.無線電波：波長大于1mm(頻率小于300GHz)的電磁波是無線電波，主要用于

、廣播及其他信號傳輸.通信通信廣播通過無線電波遙控天體2.紅外線(1)紅外線是一種光波，波長比無線電波

，比可見光

，不能引起人的視覺.其波長范圍很寬，約750nm～１×106nm.(2)一切物體都發(fā)射紅外線，熱物體的紅外輻射比冷物體的紅外輻射

.(3)紅外線主要用于

和紅外高速攝影.短長強紅外遙感紅外攝影非接觸紅外測溫3.可見光：可見光的波長在760nm到400nm之間.能作用于人的眼睛并引起視覺的稱為可見光，如：

紅、橙、

黃、綠、藍、靛、紫各色光。5nm到370nm較高熒光4.紫外線(1)波長范圍在

之間，不能引起人的視覺.(2)具有

的能量，應用于滅菌消毒，具有較強的

效應，用來激發(fā)熒光物質發(fā)光.紫外線驗鈔紫外殺菌燈紫外光刻機危害：使皮膚老化產(chǎn)生皺紋、產(chǎn)生斑點、造成皮膚粗糙、造成皮膚炎、造成皮膚癌5.X射線和γ射線(1)X射線頻率比紫外線

，穿透力較

，用來檢查工業(yè)部件有無裂紋或氣孔，醫(yī)學上用于

.(2)γ射線頻率比X射線還要高，具有

的能量，穿透力

，醫(yī)學上用來治療癌癥，工業(yè)上用于探測金屬部件內部是否有缺陷.高強人體透視很高更強X射線波長：10－8m--10－12m。①特點：有較強的穿透能力。②德國物理學家W.K.倫琴于1895年發(fā)現(xiàn)。電磁波的種類和應用歸納例1、下列各組電磁波，按波長由長到短排列正確的是（）A.紫外線、可見光、紅外線、γ射線B.可見光、紅外線、紫外線、γ射線C.γ射線、紅外線、紫外線、可見光D.紅外線、可見光、紫外線、γ射線D3.5微觀世界的量子化微觀世界量子力學的研究對象微觀粒子波粒二象性能量量子化波粒二象性17世紀

牛頓主張微粒說，認為光是很小的高速運動的粒子流

惠更斯認為光是一種波19世紀初光的干涉和衍射現(xiàn)象在實驗中被觀察到

麥克斯韋后來進一步說明光是一種電磁波19世紀末光電效應等現(xiàn)象被證明了光具有粒子性

愛因斯坦為了解釋光電效應，提出了光子說，他認為在空間中傳播的光是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫作一個光量子，簡稱光子。發(fā)展歷程波粒二象性波粒二象性：定義：光既具有波動性，又具有粒子性電子、質子等實物粒子也具有波粒二象性能量量子化能量是一份一份的、不連續(xù)的，這在微觀世界里是普遍的。原子的能量是量子化的，即一系列不連續(xù)的值，這些不