人教版(新教材)高中物理選擇性必修2學(xué)案3：4 4 電磁波譜

人教版(新教材)高中物理選擇性必修第二冊PAGEPAGE14.4電磁波譜〖學(xué)習(xí)目標(biāo)〗1.認(rèn)識電磁波譜。2.知道各個(gè)波段的電磁波的名稱、特征和典型應(yīng)用。〖知識梳理〗電磁波譜1．概念按電磁波的或大小的順序把它們排列成譜。2．電磁波譜的排列按波長由長到短依次為：、紅外線、、紫外線、X射線、。3．不同電磁波的特點(diǎn)及應(yīng)用特點(diǎn)用途無線電波通訊、廣播、導(dǎo)航紅外線加熱、遙測、遙感、紅外線制導(dǎo)可見光照明、照相等紫外線殺菌消毒、治療皮膚病等X射線檢查、探測、透視、治療γ射線探測、治療4.電磁波的能量各種各樣的儀器能夠探測到許許多多電磁波，說明電磁波具有，電磁波是一種物質(zhì)。5．太陽輻射的特點(diǎn)太陽輻射的能量集中在可見光、和三個(gè)區(qū)域，在眼睛最敏感的光附近，輻射的能量最強(qiáng)?！蓟A(chǔ)自測〗1．思考判斷(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)電磁波按照頻率由高到低依次是無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線。 ()(2)電磁波的波長越長，相同時(shí)間傳遞的信息量越大。 ()(3)太陽輻射的能量集中在紅外線、可見光、紫外線三個(gè)區(qū)域。 ()(4)各種電磁波在本質(zhì)上是一樣的，都能夠發(fā)生反射、折射、衍射和干涉。 ()(5)X射線對生命物質(zhì)有較強(qiáng)的作用，過量的X射線輻射會引起生物體的病變。 ()2．關(guān)于電磁波的特性和應(yīng)用，下列說法正確的是()A．紅外線和X射線都有很高的穿透本領(lǐng)，常用于醫(yī)學(xué)上透視人體B．過強(qiáng)的紫外線照射能促進(jìn)維生素D的合成從而有利于人體皮膚健康C．電磁波中頻率最大的是γ射線，最容易用它來觀察衍射現(xiàn)象D．紫外線和X射線都可以使感光底片感光3．電磁波包含了γ射線、紅外線、紫外線、無線電波等，按波長由長到短的排列順序是()A．無線電波、紅外線、紫外線、γ射線B．紅外線、無線電波、γ射線、紫外線C．γ射線、紅外線、紫外線、無線電波D．紫外線、無線電波、γ射線、紅外線〖合作探究〗〖情境引入〗電磁波在真空中的傳播速度是多少？無線電波的波長比可見光的波長大還是?。砍藷o線電波和可見光之外，還有其他哪些電磁波？1．電磁波的共性(1)它們在本質(zhì)上都是電磁波，它們的行為服從相同的規(guī)律，各波段之間的區(qū)別并沒有絕對的意義。(2)都遵守公式v＝λf，它們在真空中的傳播速度都是c＝3.0×108m(3)它們的傳播都不需要介質(zhì)。(4)它們都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。2．電磁波的個(gè)性(1)不同電磁波的頻率或波長不同，表現(xiàn)出不同的特性，波長越長越容易產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象，波長越短穿透能力越強(qiáng)。(2)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(shí)，頻率越大折射率越大，速度越小。(3)產(chǎn)生機(jī)理不同無線電波振蕩電路中電子周期性運(yùn)動產(chǎn)生紅外線、可見光和紫外線原子的外層電子受激發(fā)后產(chǎn)生X射線原子的內(nèi)層電子受激發(fā)后產(chǎn)生γ射線原子核受激發(fā)后產(chǎn)生(4)用途不同：無線電波用于通信和廣播，紅外線用于加熱和遙感技術(shù)，紫外線用于殺菌消毒，X射線應(yīng)用于醫(yī)學(xué)上的X光照片，γ射線檢查金屬部件的缺陷等?！祭较旅媪谐鲆恍┽t(yī)療器械的名稱和這些器械運(yùn)用的物理現(xiàn)象，請將相應(yīng)的字母填寫在運(yùn)用這種現(xiàn)象的醫(yī)療器械后面的空格上。(1)X光機(jī)，。(2)紫外線燈，。(3)用理療“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(qiáng)的熒光作用C．紫外線具有殺菌消毒作用D．X射線的很強(qiáng)的貫穿力E．紅外線具有顯著的熱效應(yīng)F．紅外線波長較長，易發(fā)生衍射〖規(guī)律方法〗X射線與γ射線都具有穿透能力，但γ射線的穿透能力最強(qiáng)，X射線能穿透人體，通常用作人體透視，而γ射線可以穿過幾厘米厚的鉛板，可以用于探測金屬內(nèi)部的缺陷?！几M(jìn)訓(xùn)練〗無線電波的中波波長范圍為200～3000m。求該波段的頻率范圍?！茧S堂達(dá)標(biāo)檢測〗1．下列關(guān)于紫外線的說法正確的是()A．照射紫外線可增進(jìn)人體對鈣的吸收，因此人們應(yīng)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(qiáng)的熒光效應(yīng)，常被用來防偽D．紫外線有殺菌消毒的作用，是因?yàn)槠溆袩嵝?yīng)2．(多選)對紅外線的作用及來源的敘述中正確的有()A．一切物體都在不停地輻射紅外線B．紅外線有很強(qiáng)的熒光效應(yīng)C．紅外線最顯著的作用是熱效應(yīng)D．紅外線容易穿過云霧、煙塵3．(多選)關(guān)于電磁波譜，下列說法中正確的是()A．在真空中各種電磁波的傳播速度都相同B．γ射線是波長最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高C．紫外線比紫光更容易發(fā)生干涉和衍射D．在電磁波譜中，最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是γ射線4．下列說法正確的是()A．只有物體溫度較高時(shí)才能向外輻射紅外線B．紫外線的主要作用是熱作用C．可見光比紅外線容易發(fā)生衍射現(xiàn)象D．X射線穿透力強(qiáng)，可用來進(jìn)行人體透視5．間諜衛(wèi)星上裝有某種遙感照相機(jī)，可用來探測軍用和民用目標(biāo)。這種照相機(jī)能拍到晚上關(guān)燈行駛的汽車，即使車輛離開，也瞞不過它。這種遙感照相機(jī)敏感的電磁波屬于()A．可見光波段 B．紅外波段C．紫外波段 D．X射線波段▁▃▅▇█參*考*答*案█▇▅▃▁〖知識梳理〗電磁波譜1．波長頻率2．無線電波可見光γ射線3．波動性強(qiáng)熱作用強(qiáng)感光性強(qiáng)化學(xué)作用、熒光效應(yīng)穿透力強(qiáng)穿透力最強(qiáng)4.能量5．紅外線紫外線黃綠〖基礎(chǔ)自測〗1．(1)×(2)×(3)√(4)√(5)√2．D〖X射線有很高的穿透本領(lǐng)，常用于醫(yī)學(xué)透視人體，但紅外線穿透能力很弱，選項(xiàng)A錯誤；過強(qiáng)的紫外線照射對人的皮膚有害，選項(xiàng)B錯誤；電磁波中頻率最大的是γ射線，波長最短，最不容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)C錯誤?！?．A〖電磁波的頻率由小到大的順序依次是無線電波、紅外線、紫外線和γ射線，這也是波長由長到短的順序，故A正確?！健己献魈骄俊健记榫骋搿健继?示〗：電磁波在真空中的傳播速度是光速；無線電波的波長比可見光的波長大；還有紅外線、紫外線、X射線、γ射線等?！祭健肌冀馕觥健?1)X光機(jī)是用來透視人的體內(nèi)器官的，因此需要具有較強(qiáng)穿透力的電磁波，但又不能對人體造成太大的傷害，因此采用了穿透能力比較強(qiáng)又不會給人體造成太大傷害的X射線，選擇D。(2)紫外線燈主要是用來殺菌的，因此它應(yīng)用的是紫外線的殺菌作用而非熒光作用，因此選擇C。(3)“神燈”又稱紅外線燈，主要是用于促進(jìn)局部血液循環(huán)，它利用的是紅外線的熱效應(yīng)，使人體局部受熱，血液循環(huán)加快，因此選擇E。〖〖答案〗〗(1)D(2)C(3)E〖跟進(jìn)訓(xùn)練〗〖〖解析〗〗根據(jù)頻率公式f＝eq\f(c,λ)得f1＝eq\f(c,λ1)＝3×eq\f(108,200)Hz＝1.5×106Hz，f2＝eq\f(c,λ2)＝eq\f(3×108,3000)Hz＝1.0×105Hz，即該波段的頻率范圍為1.0×105～1.5×106Hz?！肌即鸢浮健?.0×105～1.5×106Hz〖隨堂達(dá)標(biāo)檢測〗1．C〖紫外線有顯著的生理作用，殺菌能力較強(qiáng)，在醫(yī)療上有其應(yīng)用，但是過多地接受紫外線的照射，對人體來說也是有害的，A、D錯誤；并不是所有的高溫物體發(fā)出的光都含有紫外線，B錯誤；紫外線有很強(qiáng)的熒光效應(yīng)，可用來防偽，C正確?！?．ACD〖任何物體在不停地輻射紅外線，且熱物體比冷物體的紅外輻射本領(lǐng)大，選項(xiàng)A正確；熒光效應(yīng)是紫外線的特性，紅外線沒有，紅外線的顯著作用是熱效應(yīng)，選項(xiàng)B錯誤，選項(xiàng)C正確；紅外線波長較長，衍射能力比較強(qiáng)，選項(xiàng)D正確?！?．AB〖電磁波在真空中的速度都為3.0×108m/s，故A正確；γ射線是波長最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高，故B正確；在電磁波譜中從無線電波到γ射線，波長逐漸減小，頻率逐漸增大，而波長越大，波動性越強(qiáng)，越容易發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象，因此紫光比紫外線更容易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，無線電波最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故C、D4．D〖任何物體在任何溫度下均會向外輻射紅外線，A錯誤；紫外線的主要作用是化學(xué)作用和熒光作用，B錯誤；可見光的波長小于紅外線的波長，故可見光相對紅外線不容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，C錯誤；X射線穿透力強(qiáng)