4 电磁波谱 定位·学习目标 1.认识电磁波谱。知道各个波段的电磁波的名称、特征和典型应用。 2.能解释电磁波在生产生活中的应用,体会电磁波的应用对社会发展的促进作用。 知识点 电磁波谱 探究新知 1.电磁波谱:按电磁波的波长大小或频率高低的顺序排列成的谱,叫作电磁波谱。按照波长从长到短依次排列为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。不同电磁波具有不同的波长(频率),具有不同的特性。 2.无线电波:把波长大于1 mm(频率低于300 GHz)的电磁波称作无线电波。广泛应用于通信、广播及其他信号传输。雷达是利用电磁波遇到障碍物要发生反射的特性来测定物体位置的无线电设备,其利用的是波长较短的微波。 3.红外线 (1)红外线的波长比无线电波短,比可见光长。 (2)所有物体都发射红外线。热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强。 (3)红外线的应用主要有红外遥感技术和红外体温计。 4.可见光 (1)能使人的眼睛产生视觉效应的电磁波,称为可见光。 (2)可见光的波长为400～760 nm,波长(频率)范围不同的光表现为不同的颜色。 5.紫外线 (1)波长范围为5～370 nm,不能引起人的视觉。 (2)具有较高的能量,应用于灭菌消毒,具有较强的荧光效应,用来激发荧光物质发光。 6.X射线和γ射线 (1)X射线波长比紫外线短,有很强的穿透本领,在工业上用来检查金属构件内部的缺陷,医学上用于检查人体的内部器官。 (2)γ射线波长比X射线更短,具有很高的能量,穿透力更强,医学上用来治疗某些癌症,工业上也可用于探测金属构件内部的缺陷。 新知检测 [判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”] (1)按波长由短到长顺序排列的是紫外线、可见光、红外线。( √ ) (2)电磁波的频率越高,它的波长就越长。( × ) (3)紫外线在真空中的传播速度大于可见光在真空中的传播速度。( × ) (4)可利用红外线的荧光效应辨别纸币的真伪。( × ) 要点 对电磁波谱的理解及应用 情境探究 仔细观察下图,认真参与探究活动。 探究1:我们知道光是一种电磁波,如图甲所示是热成像红外照片,除可见光和红外线,你还知道哪些电磁波 答案:无线电波、紫外线、X射线、γ射线。 探究2:如图乙所示是可见光的光谱,其他电磁波在光谱中的大致位置是什么 答案:无线电波和红外线在红光的左侧,紫光的右侧依次是紫外线、X射线、γ射线。 要点归纳 1.对电磁波谱的理解 (1)从无线电波到γ射线都是本质相同的电磁波,遵循共同的规律,但因波长(或频率)不同又表现出不同的特性。 (2)电磁波谱中的各部分没有严格的分界线。无线电波的微波部分和红外线一部分重叠;紫外线和X射线的一部分重叠;γ射线和X射线的一部分重叠。 2.各种电磁波的共性和个性 (1)共性。 ①在本质上都是电磁波,遵循相同的规律。 ②都遵循公式v=λf,在真空中的传播速度都是c=3×108 m/s。 ③传播都不需要介质。 ④都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。 (2)个性。 ①不同电磁波的频率或波长不同,表现出不同的特性,波长越长越容易产生干涉、衍射现象,波长越短穿透能力越强。 ②相同频率的电磁波,在不同介质中速度不同;不同频率的电磁波在同一种介质中传播时,频率越高,速度越小。 3.不同电磁波的特性及应用 电磁 波谱 无线 电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线 频率 由左向右,频率变化为由低到高 真空 中的 波长 由左向右,波长变化为由长到短 特性 波动 性强 热效 应强 感光 性强 化学 作用、 荧光效 应强 穿透 力强 穿透 力最 强 用途 通信、 广播、 天体 物理 研究 遥控、 遥测、 加热、 红外 摄像、 红外 制导 照明、 照相等 杀菌、 防伪、 治疗 皮肤 病等 检查、 探测、 透视 探测、 治疗 典例研习 [例1] (对电磁波谱的理解)(多选)下列关于电磁波谱的叙述,说法正确的是( AC ) A.波长不同的电磁波在本质上完全相同 B ... ...
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