4.電磁波譜學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.[物理觀念]認(rèn)識(shí)電磁波譜。　2.[科學(xué)態(tài)度與責(zé)任]知道各個(gè)波段的電磁波的名稱、特征和典型應(yīng)用。電磁波譜1．概念按電磁波的波長(zhǎng)或頻率大小的順序把它們排列成譜。2．電磁波譜的排列按波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短依次為：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線。3．不同電磁波的特點(diǎn)及應(yīng)用 特點(diǎn)用途無線電波波動(dòng)性強(qiáng)通訊、廣播、導(dǎo)航紅外線熱作用強(qiáng)加熱、遙測(cè)、遙感、紅外線制導(dǎo)可見光感光性強(qiáng)照明、照相等紫外線化學(xué)作用、熒光效應(yīng)殺菌消毒、治療皮膚病等X射線穿透力強(qiáng)檢查、探測(cè)、透視、治療γ射線穿透力最強(qiáng)探測(cè)、治療4.電磁波的能量各種各樣的儀器能夠探測(cè)到許許多多電磁波，說明電磁波具有能量，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、紅外線和紫外線三個(gè)區(qū)域，在眼睛最敏感的黃綠光附近，輻射的能量最強(qiáng)。1．思考判斷(正確的打“√”，錯(cuò)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(zhǎng)越長(zhǎng)，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(duì)生命物質(zhì)有較強(qiáng)的作用，過量的X射線輻射會(huì)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(cuò)誤；過強(qiáng)的紫外線照射對(duì)人的皮膚有害，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電磁波中頻率最大的是γ射線，波長(zhǎng)最短，最不容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。]3．電磁波包含了γ射線、紅外線、紫外線、無線電波等，按波長(zhǎng)由長(zhǎng)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(zhǎng)由長(zhǎng)到短的順序，故A正確。]電磁波譜電磁波在真空中的傳播速度是多少？無線電波的波長(zhǎng)比可見光的波長(zhǎng)大還是??？除了無線電波和可見光之外，還有其他哪些電磁波？提示：電磁波在真空中的傳播速度是光速；無線電波的波長(zhǎng)比可見光的波長(zhǎng)大；還有紅外線、紫外線、X射線、γ射線等。1．電磁波的共性(1)它們?cè)诒举|(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(duì)的意義。(2)都遵守公式v＝λf，它們?cè)谡婵罩械膫鞑ニ俣榷际?/span>c＝3.0×108 m/s。(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(zhǎng)不同，表現(xiàn)出不同的特性，波長(zhǎng)越長(zhǎng)越容易產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象，波長(zhǎng)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(dòng)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。【例】　下面列出一些醫(yī)療器械的名稱和這些器械運(yùn)用的物理現(xiàn)象，請(qǐng)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(zhǎng)較長(zhǎng)，易發(fā)生衍射[解析]　(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(duì)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(huì)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)EX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(cè)金屬內(nèi)部的缺陷。無線電波的中波波長(zhǎng)范圍為200～3 000 m。求該波段的頻率范圍。[解析]　根據(jù)頻率公式f＝得f1＝＝3× Hz＝1.5×106 Hz，f2＝＝ Hz＝1.0×105 Hz，即該波段的頻率范圍為1.0×105～1.5×106 Hz。[答案]　1.0×105～1.5×106 Hz1．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(duì)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)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(duì)人體來說也是有害的，A、D錯(cuò)誤；并不是所有的高溫物體發(fā)出的光都含有紫外線，B錯(cuò)誤；紫外線有很強(qiáng)的熒光效應(yīng)，可用來防偽，C正確。]2．(多選)對(duì)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(cuò)誤，選項(xiàng)C正確；紅外線波長(zhǎng)較長(zhǎng)，衍射能力比較強(qiáng)，選項(xiàng)D正確。]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(zhǎng)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AB　[電磁波在真空中的速度都為3.0×108 m/s，故A正確；γ射線是波長(zhǎng)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(zhǎng)逐漸減小，頻率逐漸增大，而波長(zhǎng)越大，波動(dòng)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、D錯(cuò)誤。]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D　[任何物體在任何溫度下均會(huì)向外輻射紅外線，A錯(cuò)誤；紫外線的主要作用是化學(xué)作用和熒光作用，B錯(cuò)誤；可見光的波長(zhǎng)小于紅外線的波長(zhǎng)，故可見光相對(duì)紅外線不容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，C錯(cuò)誤；X射線穿透力強(qiáng)，醫(yī)學(xué)上常用于透視人體，D正確。]5．間諜衛(wèi)星上裝有某種遙感照相機(jī)，可用來探測(cè)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B　[任何物體都能發(fā)出紅外線，熱的物體的紅外線輻射比冷的物體的強(qiáng)，間諜衛(wèi)星上裝的遙感照相機(jī)，實(shí)際上是紅外線探測(cè)器，它能在較冷的背景上探測(cè)出較熱物體的紅外線輻射，這是紅外線攝影的基礎(chǔ)。再者，紅外線波長(zhǎng)比其他波(如可見光、紫外線、X射線)的波長(zhǎng)長(zhǎng)，有較好地穿透云霧的能力，故B正確。而其他選項(xiàng)的光不具備以上特點(diǎn)，故A、C、D錯(cuò)誤。] 

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