第四章 电磁振荡与电磁波
4 电磁波谱
基础过关练
题组一 无线电波
1.如图所示,后车安装了“预碰撞安全系统”,其配备的雷达会发射毫米级电磁波(毫米波),并对前车反射的毫米波进行运算,则 ( )
A.毫米波的频率比可见光的高
B.毫米波遇到前车时会发生明显衍射现象
C.经前车反射后毫米波的速度将比反射前大
D.前车的金属尾板遇到毫米波时会产生极其微弱的感应电流
2.(教材习题改编)某雷达站正在跟踪一架飞机,此时飞机正朝着雷达站方向匀速飞来。某一时刻雷达发出一个无线电脉冲,经200 μs后收到反射波;隔1.0 s后再发出一个无线电脉冲,经198 μs收到反射波,则 ( )
A.雷达波是超声波
B.雷达波的波速为340 m/s
C.飞机的速度大小约为300 m/s
D.飞机的速度大小约为340 m/s
题组二 红外线、可见光、紫外线
3.电磁波在日常生活和生产中被广泛应用,下面说法正确的是 ( )
A.机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪利用的是红外线
B.银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线
C.微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应
D.手机通话使用的电磁波的波长比可见光的长
4.公共场所常用自动控制开关的紫外线灯消杀病毒,这种灯装有红外线感应开关,通过感应人体发出的红外线实现“人来灯灭,人走灯亮”。下列说法正确的是 ( )
A.红外线和紫外线都是电磁波
B.紫外线能消杀病毒是因为紫外线的频率小
C.红外线的波长比无线电波的长
D.只有高温物体才能辐射红外线
5.(教材习题改编)交通信号灯由红灯、绿灯、黄灯组成,红灯表示禁止通行,绿灯表示准许通行,黄灯表示警示,红灯发出的红光频率为5×1014 Hz,从12 m外的交通信号灯传到你的眼睛,需要时间为t,在这个距离中有n个波长,光速c=3×108 m/s,则 ( )
A.t=4×10-8 s,n=4×107
B.t=4×10-8 s,n=2×107
C.t=8×10-8 s,n=2×107
D.t=8×10-8 s,n=4×107
题组三 X射线和γ射线
6.正在建设中的高能同步辐射光源是我国第四代同步加速器光源,它是一种提供高性能X射线的大科学装置,发射的同步光基本覆盖红外光、可见光、紫外线、X射线等波段。与可见光相比,下列关于X射线的说法中正确的是 ( )
A.同样能使人的眼睛产生视觉效应
B.在真空中的波长更长
C.光子的能量更高
D.在真空中的传播速度更大
7.关于电磁波,下列说法正确的是 ( )
A.医院里“CT”机使用的电磁波是γ射线,它具有较强的穿透能力
B.紫外线常用于卫星通信、电视等信号的传输
C.“浴霸”的取暖灯泡能发出较强的红光,它具有显著的热效应
D.γ射线常用于治疗各种癌症
答案与分层梯度式解析
第四章 电磁振荡与电磁波
4 电磁波谱
基础过关练
1.D 从电磁波谱的顺序可知毫米波的频率比可见光的低,故A错误;毫米波的波长远小于车的大小,遇到前车时不会发生明显衍射现象,故B错误;电磁波在空中传播的速度不会变化,故C错误;前车的金属尾板(导体)遇到毫米波(电磁波)时,会产生极其微弱的感应电流,故D正确。
2.C 雷达波是电磁波,波速等于光速,c=3×108 m/s,故A、B错误。飞机接收到第一个无线电脉冲时与雷达的距离为x1=c×,飞机接收到第二个无线电脉冲时与雷达的距离为x2=c×,则在1.0 s时间内飞机的位移大小为x=x1-x2(电磁波传播的时间远小于1.0 s,计算飞机速度时可忽略),解得x=300 m,则飞机的飞行速度大小约为v== m/s=300 m/s,故C正确,D错误。
3.D 机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X射线,因为X射线具有很强的穿透本领,故A错误;家用电器的遥控器发出的是红外线,故B错误;微波炉是利用微波的频率与水的固有频率相接近,从而使食品中水分子振动而加热的,故C错误;手机通话使用的无线电波,其波长要大于可见光的波长,故D正确。故选D。
4.A 红外线和紫外线都是电磁波,A正确;紫外线能消杀病毒是因为紫外线的频率大,B错误;红外线的波长比无线电波的短,C错误;一切物体都能向外辐射红外线(易错点),D错误。故选A。
5.B 该红光的波长为λ==6.0×10-7 m,传到眼睛需要的时间为t==4×10-8 s,在这个距离中的波长数为n==2×107(个)。故选B。
6.C X射线的波长比可见光的波长短,不能使人的眼睛产生视觉效应,故A错误;与可见光相比,X射线在真空中的波长更短,频率更大,光子的能量更高,故B错误,C正确;X射线和可见光在真空中的传播速度都等于光速,故D错误。故选C。
7.D X射线具有较强的穿透力,可以穿透人体器官,“CT”机利用了X射线,A错误;微波常用于卫星通信、电视等信号的传输,紫外线常用于消毒,B错误;“浴霸”的取暖灯泡能发出较强的红外线,利用红外线的热效应进行供暖,C错误;γ射线能破坏生命物质,故医学上使用γ射线摧毁病变的细胞,用于癌症治疗,D正确。
7(共7张PPT)
1.电磁波谱
电磁波的波长(频率)范围很广,按电磁波的波长大小或频率高低的顺序把它们排列成的
谱,叫作电磁波谱。
2.无线电波
(1)定义:技术上把波长大于1 mm(频率低于300 GHz)的电磁波称作无线电波。
(2)按波长(频率)划分为若干波段,即长波、中波、中短波、短波、超短波、微波。
(3)无线电波被广泛应用于通信、广播及其他信号传输。
必备知识 清单破
4 电磁波谱
知识点 1 无线电波
1.红外线的产生
所有物体都在不停地辐射红外线。物体温度越高,辐射红外线的本领越强。红外辐射是热传
递的方式之一。
2.红外线的作用
(1)红外遥感:勘测地热、寻找水源、监视森林火情、预报风暴和寒潮等。
(2)红外遥控:家用电器配套的遥控器发出红外线脉冲信号,受控电器就会按指令改变工作状态。
(3)加热物体:红外线的显著作用就是热作用。
知识点 2 红外线
导师点睛 红外线的频率比可见光更接近固体物质分子的固有频率,因此更容易引起分子的
共振,所以红外线的能量更容易转变为物体的内能。
1.能使人的眼睛产生视觉效应的电磁波称为可见光。可见光的波长为400~760 nm。
2.不同颜色的可见光按波长由长到短排列为:红光、橙光、黄光、绿光、青光、蓝光、紫
光。
知识点 3 可见光
1.波长范围:电磁波谱中紫光的外侧是紫外线,紫外线的波长比紫光还短,波长范围为5~370
nm。
2.应用
(1)适量的紫外线照射,能促进人体钙的吸收,改善身体健康状况。
(2)灭菌消毒。
(3)紫外线能使荧光物质发光,根据这一点可以设计防伪措施。
知识点 4 紫外线
1.X射线
(1)X射线的波长比紫外线还短,具有很强的穿透能力,可用于检查人体内部器官、检查金属
构件内部的缺陷等。机场等地进行安全检查时,利用X射线探测箱内物品。
(2)X射线对生命物质有较强的作用,过量的X射线辐射会引起生物体的病变。
2.γ射线
γ射线是波长最短的电磁波,具有很高的能量。γ射线能破坏生命物质,在医学上可以用来治
疗某些癌症;γ射线的穿透能力很强,可用于探测金属构件内部的缺陷。
知识点 5 X射线和γ射线
知识辨析
1.电磁波按照频率由高到低排列顺序如何
2.γ射线与X射线,谁的穿透本领更强
一语破的
1.电磁波按照频率由高到低依次是γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波。
2.γ射线。
