4.4 电磁波谱 课件（共30张PPT）

(共30张PPT)
第四章 电磁振荡与电磁波
粤教版 选择性必修二
第四节 电磁波谱
新课导入
你知道电磁波是按照什么方式区分的波段吗？
Part 01
认识电磁波谱
电磁波谱
从左到右，频率逐渐增大，波长逐渐减小！
电磁波谱:按电磁波的波长大小或频率高低的顺序把它们排列成谱。
电磁波谱
不同波段的电磁波有什么特性，在生活中我们又是怎样应用这些特性的？
无线电波是自由电子振荡产生的，
红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的
Ｘ射线是原子的内层电子受到激发后产生的
γ 射线是原子核受激发后产生的
不同的电磁波，产生机理表现出多样性：
Part 02
电磁波家族成员的
特性及其应用
1.无线电波：
波长大于1mm（频率低于300GHz）,分为长波、中波、短波和微波；
主要用于通信、广播及其他信号传输；
移动电话
雷达天线
手机WIFI、蓝牙
（1）功能：每一部移动电话都是一个无线电台，它将用户的声音转变为高频电信号发射到空中；同时它又相当于一台收音机，捕捉空中的电磁波，使用户接收到通话对方送来的消息。
（2）特点：体积小，发射功率不大，天线简单、灵敏度不高，因此它与其他用户的通话靠较大的固定无线电台转播。
移动电话
雷达
（1）工作原理：利用电磁波遇到障碍物发生发射的特性工作。
（2）确定物体位置的方法：雷达通过转动的天线发射微波信号，这种信号传播的直线性好，遇到障碍物要发生反射，反射信号又被雷达的天线接收。测出从发射信号到接收到目标反射回来的信号的时间，就可以知道目标与雷达的距离为 。
（3）用途：可以探测飞机、舰艇、导弹及其他军事目标；可以为飞机、船只导航；天文学上可以用来研究行星、卫星；在气象上可以探测雷雨、云层厚度等。
连接蓝牙后，移动电话的上网速度会不会受到影响
上网速度明显变慢。
由于Wi-Fi和蓝牙使用了相同频段的无线电波，两者互相干扰。
想一想
2.红外线：
波长约为770nm～1mm
特点：
②所有物体都在不断地向外辐射红外线，
物体温度越高，辐射的红外线越强。
①频率比可见光更接近固体物质分子振动的固有频率，更容易引起分子的共振，有明显的热效应
应用：红外夜视仪、红外摄影、红外遥感、红外体温计。
红外夜视仪
红外摄影
红外遥感
红外体温计
注意:烤箱中的红光,不是红外线,红外线是看不见的.
利用红外线检测人体的健康状态，本图片是人体的背部热图，透过图片可以根据不同颜色判断病变区域．　
红外线检视器是利用红外线能穿透颜料的特性，揭示顏料层下隐藏的资料．利用红外线发射器、接收器及屏幕显示器，油画上炭笔初稿稿及已往曾经进行过的修复工作都能一一呈现于眼前．　
有些动物具有发达的红外感受器官，因此在夜间也可以"看到"物体。
响尾蛇毒性很大,它的眼睛对可见光几乎失去了作用。但是它有“热眼”它能够接收小动物身上发出来的红外辐射,并把外界温差和红外线通过神经反映给大脑,大脑发出相应的“命令”,引导毒蛇去猎取食物。
3.可见光：
能使人的眼睛产生视觉效应的电磁波，波长为440nm～ 770nm
光波进入眼睛，落在视网膜上。视网膜上覆盖着感光细胞。感光细胞有视锥细胞和视杆细胞两种，视锥细胞对不同波长的光有不同的响应，这样我们就能分辨颜色了。
天空为什么是蓝色的？
阳光进入大气时，波长较长的色光，如红光，透射力大，能透过大气射向地面；而波长短的紫、蓝、青色光，碰到大气分子、冰晶、水滴等时，就很容易发生散射现象。被散射了的紫、蓝、青色光布满天空，就使天空呈现出一片蔚蓝了。
早晨或傍晚的天空为什么会出现彩霞？
朝霞
晚霞
傍晚和早晨，太阳斜射大气，光线在大气中的运行距离变长，蓝紫光在大气中已散射完，剩余的红、橙光较多，红、橙光占优势，因此傍晚时天空呈橙红色。
4.紫外线：
波长为5nm～ 400nm
特点：
② 可破坏细胞
① 具有较高的能量（荧光效应）
应用：灭菌消毒、促进钙的吸收、防伪
紫外线具有较大的能量，照射到荧光物质上时能够使分子受激而发出可见光，因此具有较强的荧光效应
晒太阳促进钙的吸收
人民币防伪
紫外线杀菌
紫外光刻机
紫外线使皮肤老化产生皱纹、产生斑点、造成皮肤粗糙、造成皮肤炎、造成皮肤癌
5.X射线：
波长为nm～ 10nm
特点：
具有较高的能量，有较强的穿透作用，X射线穿透物质的程度跟被穿透物质的密度有关
可用于透视、检查金属内部缺陷。
应用：拍片、机场安检
安检
拍片
6.γ射线：
波长为nm～ nm
特点：
应用：治疗癌症，金属缺陷探测
放疗
有很高的能量和很强的穿透作用，可用于检查金属内部缺陷。
不同电磁波的特点及应用
特点 用途
无线电波
红外线
可见光
紫外线
X射线
γ射线
波动性强
通讯、广播、导航
热作用强
加热、遥感、红外线制导等
人类视觉效应
化学作用、荧光效应
穿透力强
穿透力最强
照明、照相等
杀菌消毒、验钞等
检查、探测、透视等
探测、治疗等
【例题1】根据电磁波谱选出下列各组电磁波，其中频率互相交错重叠，且波长顺序由短到长排列的是(　　)
A.微波、红外线、紫外线
B.γ射线、X射线、紫外线
C.紫外线、可见光、红外线
D.紫外线、X射线、γ射线
课堂练习
B
【例题2】 （2022秋·陕西延安·高二期中）“神舟十三号”载人飞船于2021年10月16日凌晨成功发射，在轨运行6个月后于2022年4月16日返回地球。创造了中国载人航天任务的新纪录。在发射与回收过程中，地面测控站对飞船进行跟踪测量与控制时，传输信号所使用的是电磁波谱中的（　　）
A．红外线 B．无线电波 C．紫外线 D．X射线
课堂练习
A.红外线常用电视机遥控、夜视仪、热谱仪等等，不符合题意，A错误;
B、微波频率比一般的无线电波频率高，通常也称为“超高频电磁波"，具有易于集聚成束、高度定向性以及直线传播的特性，可用来在无阻挡的视线自由空间传输高频信号，符合题意，B正确;
C、紫外光的频率比可见光高，但是比X射线低，常用于杀菌、进行透视或鉴定的工作，不符合题意，C错误;
D. X射线，是一种频率极高，波长极短、能量很大的电磁波，常应用于医学诊断，在工业上也用得着X射线来做工业探伤，不符合题意，D错误。故选B。
B
课堂练习
C
金属探伤
不带电，电离作用最弱
波长最短的电磁波，不易发生衍射
【例题3】被誉为“神刀”的γ刀在治疗脑肿瘤的时候不需要对患者实施麻醉，手术时间短。用γ刀治疗脑肿瘤主要是利用了( )
A. γ射线具有很强的穿透能力
B. γ射线很强的电离能力
C. γ射线具有很高的能量
D. γ射线很容易绕过障碍物继续向前传播
课堂练习
4、（多选）下列关于电磁波谱各成员的说法正确的是（　 　）
A．最容易发生衍射现象的是无线电波
B．紫外线有明显的热效应
C．X射线穿透能力较强，所以可用来做检查工件
D．晴朗的天空看起来是蓝色是光散射的结果
ACD
课堂练习
5、（多选）在下列说法中符合实际的是（　　）
A．医院里常用X射线对病房和手术室消毒
B．医院里常用紫外线对病房和手术室消毒
C．在人造卫星上对地球进行拍摄是利用紫外线有较好的分辨能力
D．在人造卫星上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透云雾烟尘的能力
BD
课堂练习
6、防治“非典”期间，在机场、车站等交通出入口，使用了红外线热像仪，红外线热像仪通过红外线遥感，可检测出经过它的发热病人，从而可以有效控制疫情的传播，关于红外线热像仪，下列说法中正确的是(　　)
A.选择红外线进行检测，主要是因为红外线波长较大，容易发生明显衍射
B.红外线热像仪通过发射红外线照射人体来检测体温
C.红外线热像仪同时还具有杀菌作用
D.一切物体都能发射红外线，而且物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同
D