课件22张PPT。1.电磁波的发现1.了解电磁波发现的过程,领会人类认识世界的认知规律。
2.初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想以及在物理学发展史上的意义。
3.知道变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场。知道变化的电场和变化的磁场交替产生,由近及远地向周围传播就形成电磁波。
4.知道赫兹用实验证明了电磁波的存在,在人类历史上首先捕捉到了电磁波。1231.伟大的预言
(1)变化的磁场产生电场
实验基础:如图所示,在变化的磁场中放一个闭合电路,电路里就会产生感应电流。
麦克斯韦对该问题的见解:回路里有感应电流产生,一定是变化的磁场产生了电场,自由电荷在电场的作用下发生了定向移动。123该现象的实质:变化的磁场产生了电场。
(2)变化的电场产生磁场
麦克斯韦大胆地假设,既然变化的磁场能产生电场,变化的电场也会在空间产生磁场。123变化的磁场所产生电场的电场线和以前所学静电场的电场线有区别吗?
提示：变化的磁场所产生的电场的电场线是闭合的;而静电场中的电场线是不闭合的。1232.电磁波
(1)电磁波的产生:如果在空间某区域有周期性变化的电场,那么它就在空间引起周期性变化的磁场,这个变化的磁场又引起新的变化的电场……于是,变化的电场和变化的磁场交替产生,由近及远地向周围传播,形成电磁波。
(2)电磁波是横波:根据麦克斯韦的电磁场理论,电磁波中的电场强度和磁感应强度互相垂直,而且二者均与波的传播方向垂直,因此电磁波是横波。
(3)电磁波的速度:麦克斯韦指出了光的电磁本性,他预言电磁波的速度等于光速。1233.赫兹的电火花
(1)赫兹的实验:如图所示。
(2)实验现象:当感应线圈的两个金属球间有火花跳过时,导线环两个金属小球间也跳过电火花。
(3)现象分析:当感应线圈使得与它相连的两个金属球间产生电火花时,空间出现了迅速变化的电磁场,这种电磁场以电磁波的形式在空间传播。在电磁波到达导线环时,它在导线环中激发出感应电动势,使得导线环的空隙处也产生了火花。123(4)实验结论:赫兹证实了电磁波的存在。
(5)赫兹的其他实验成果:赫兹做了一系列的实验,观察了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射现象,并通过测量证明,电磁波在真空中具有与光相同的速度,证实了麦克斯韦关于光的电磁理论。
你能否列举出生活中的现象来证明电磁波的存在?
提示：夏天打雷时正在收听的收音机里会发出“喀喀”的声音;手机接收信号时其附近的电视机会发出声音。这些现象能说明电磁波的存在。一二三一、对麦克斯韦电磁场理论的理解
1.对电磁场的理解。
(1)电磁场的产生。
如果在空间某区域有周期性变化的电场,那么这个变化的电场在它周围空间产生周期性变化的磁场;这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场……变化的电场和磁场相互联系,形成了不可分割的统一体,这就是电磁场。一二三(2)电磁场与静电场、静磁场的比较。
三者可以在某空间混合存在,但由静电场和静磁场混合的空间不属于电磁场。电磁场是电场、磁场相互激发,相互耦连形成的统一体。电磁场由近及远传播,形成电磁波,如图所示。一二三2.对麦克斯韦电磁场理论的理解。 一二三特别警示电磁场是动态的,并且电场和磁场不可分割,磁感线、电场线都是闭合的曲线;静电场、静磁场是单独存在的,且电场线是非闭合曲线,静止的电场和磁场不是电磁场。一二三二、电磁波的特点有哪些?
1.同一种电磁波在不同介质中传播时,频率不变(频率由波源决定),波速、波长发生改变。在介质中的速度都比真空中的速度小,注意机械波在不同介质中速度不同,其传播速度由介质决定。
2.不同电磁波在同一介质中传播时,传播速度不同,频率越高波速越小,频率越低波速越大。
3.在真空中传播时,不同频率的电磁波的速度相同:v=c,且c=λf,
4.因为电磁波是交变电场、磁场互相激发产生的,所以电磁波传播时不需要介质,可在真空中传播。一二三5.电磁波是横波,电场方向与磁场方向都跟传播方向垂直。
6.电磁波遇到其他物体时,能发生反射、折射等现象。
7.电磁波具有波的共性,能产生干涉、衍射等现象。
8.电磁波可以脱离“波源”独立存在。电磁波发射出去后,产生电磁波的振荡电路停止振荡后,空间中的电磁波仍继续传播。一二三三、电磁波与机械波的比较 一二三一二三特别警示我们熟悉的声波、水波,它们都是机械波。电磁波和机械波一样都具有波的特性,可以发生反射、折射、干涉和衍射,都
复杂。类型一类型二麦克斯韦电磁场理论 【例1】 根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的是 ( )
A.有电场的空间一定存在磁场,有磁场的空间也一定能产生电场
B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场,在变化的磁场周围一定产生变化的电场
C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
D.周期性变化的磁场周围空间一定产生周期性变化的电场
1.了解电磁波发现的过程,领会人类认识世界的认知规律。
2.初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想以及在物理学发展史上的意义。
答案：D类型一类型二题后反思(1)“变化的磁场产生电场”的含义
①恒定的磁场不产生电场。
②均匀变化的磁场产生恒定的电场。
③非均匀变化的磁场产生变化的电场。
④振荡的磁场产生同频率的振荡电场。
(2)“变化的电场产生磁场”的含义
①恒定的电场不产生磁场。
②均匀变化的电场产生恒定的磁场。
③非均匀变化的电场产生变化的磁场。
④振荡的电场产生同频率的振荡磁场。类型一类型二电磁波与机械波的区别 【例2】 下列关于电磁波与声波的说法正确的是( )
A.电磁波是由电磁场发生振荡的区域向远处传播,声波是声源的振动向远处传播
B.电磁波的传播不需要介质,声波的传播有时也不需要介质
C.由空气进入水中传播时,电磁波的传播速度变小,声波的传播速度变大
D.由空气进入水中传播时,电磁波的波长不变,声波的波长变小
点拨：在理解的基础上记住电磁波与机械波的区别与联系是分析问题的关键。类型一类型二解析：由电磁波和声波的概念可知A正确。因为电磁波可以在真空中传播,而声波属于机械波,它的传播需要介质,在真空中不能传播,故B错。电磁波在空气中的传播速度大于在水中的传播速度,在真空中的传播速度最大;声波在气体、液体、固体中的传播速度依次增大,故C正确。无论是电磁波还是声波,从一种介质进入另一答案：AC 类型一类型二题后反思电磁波是电磁现象,机械波是力学现象,两者都具有波的特性:干涉、衍射等,但它们具有本质的不同,如机械波的传播依赖于介质的存在,但电磁波的传播则不需要介质;机械波的波速仅由介质决定,而介质中电磁波的波速由介质和波的频率决定。课件19张PPT。2.电磁振荡1.知道什么是LC振荡电路和振荡电流。
2.知道LC电路中振荡电流的产生过程及相关物理量的变化情况。
3.知道产生电磁振荡过程中,LC振荡电路中的能量转换情况,知道振荡电路中能量损失的途径以及得到等幅振荡的方法。
4.知道什么是电磁振荡的周期和频率,了解LC电路的周期和频率公式。121.电磁振荡的产生
(1)振荡电流:大小和方向都随时间做周期性迅速变化的电流,叫作振荡电流。
(2)振荡电路:能产生振荡电流的电路叫作振荡电路。由线圈L
和电容器C组成的电路是最简单的振荡电路,称为LC回路。
(3)振荡过程:如图所示,将开关S掷向1,先给电容器充电,再将开关掷向2,从此时起,电容器要对线圈放电。12①放电过程:由于线圈的自感作用,放电电流不能立刻达到最大值,由0逐渐增大,同时电容器极板上的电荷减少。放电完毕时,极板上的电荷为零,放电电流达到最大。该过程电容器储存的电场能转化为线圈的磁场能。
②充电过程:电容器放电完毕,由于线圈的自感作用,电流并不会立刻消失,而要保持原来的方向继续流动,并逐渐减小,电容器开始反向充电,极板上的电荷逐渐增加,当电流减小到零时,充电结束,极板上的电荷量达到最大。该过程线圈中的磁场能又转化为电容器的电场能。此后电容器再放电、再充电,周而复始,于是电路中就有了周期性变化的振荡电流。12(4)电磁振荡的分类
①无阻尼振荡:在电磁振荡中,如果没有能量损失,振荡将永远持续下去,振荡电流的振幅永远保持不变。这种振荡叫作无阻尼振荡。
②阻尼振荡:由于电路中有电阻,电路中的能量有一部分要转化成内能,还有一部分能量以电磁波的形式辐射到周围空间去了,这样,振荡电路中的能量逐渐损耗,振荡电流的振幅逐渐减小,直到停止振荡。这种振荡叫作阻尼振荡。122.电磁振荡的周期和频率
(1)电磁振荡的周期:电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫作周期。
(2)电磁振荡的频率:单位时间内完成的周期性变化的次数叫作频率。
如果振荡电路没有能量损失,也不受外界影响,这时的周期和频率分别叫作固有周期和固有频率。一二一、电磁振荡过程中各物理量的变化情况
给LC电路提供能量后,利用电容器的充放电和线圈产生自感的作用,使LC电路中产生电流,同时电容器极板上电荷量q及与q相关联的电场(E,U,EE),通电线圈的电流i及与i相关联的磁场(B,EB)都发生周期性变化的现象,称电磁振荡。其中,产生的大小和方向都周期性变化的电流称振荡电流。产生振荡电流的电路称振荡电路。最简单的振荡电路是LC振荡电路。一二1.各物理量变化情况一览表 一二一二2.振荡电流、极板带的电荷量随时间的变化图象,如图所示
特别警示电磁振荡过程中磁场能与电流i对应,电场能与所带电荷量q对应,在等幅振荡中,磁场能与电场能的总量保持不变。一二二、LC电路中各量间的变化规律及对应关系
1.同步同变关系。
在LC电路发生电磁振荡的过程中,电容器上的物理量:所带电荷量q、电场强度E、电场能EE是同步同向变化的,即q↓—E↓—EE↓(或q↑—E↑—EE↑)。
振荡线圈上的物理量:振荡电流i、磁感应强度B、磁场能EB也是同步同向变化的,即
i↓—B↓—EB↓(或i↑—B↑—EB↑)。一二2.同步异变关系。
在LC电路产生电磁振荡的过程中,电容器上的三个物理量q、E、EE与线圈中的三个物理量i、B、EB是同步异向变化的,即q、E、EE同时减小时,i、B、EB同时增大,且它们是同步的,也即
q、E、EE↑ i、B、EB↓。
3.物理量的等式关系。一二4.极值、图象的对应关系。
如图所示,i=0时,q最大,E最大,EE最大,E自(E自为自感电动势)最大。
q=0时,i最大,B最大,EB最大,E自=0。
对于电场E与磁场B以及电场能EE与磁场能EB随时间变化的图象也有这样的对应关系。图象能更直观地反映同步异变关系和极值对应关系。一二特别警示判断LC电路处于放电过程还是充电过程的方法:当电流流向带正电的极板,电荷量增加,磁场能向电场能转化,电场能增加,电流减小,磁场能减少,处于充电过程;当电流流出带正电的极板,电荷量减少,电场能向磁场能转化,电场能减少,电流增大,磁场能增加,处于放电过程。类型一类型二LC振荡电路的振荡过程 【例1】 在LC电路产生电磁振荡的过程中,下列说法正确的是( )
A.电容器放电完毕时刻,回路中磁场能最小
B.回路中电流值最大时刻,回路中磁场能最大
C.电容器极板上电荷最多时,电场能最大
D.回路中电流值最小时刻,电场能最小
点拨：熟悉电磁振荡过程中相关物理量的变化规律是分析此类问题的关键。
解析：电容器放电完毕时,q=0,但此时i最大,所以磁场能最大,则A项错误;电流最小i=0时,q最多,极板间电场最强,电场能最大,则D项错误;同理分析,选项B、C正确。
答案：BC类型一类型二题后反思q决定了电容器极板间的电场强弱和电场能的大小,i决定了线圈中磁场强弱和磁场能的大小。因为电荷总量恒定,所以当q=qmax时,i=0;当i=imax时,q=0,从另一方面看:电容器充电时,q↑→i↓;放电时q↓→i↑。关键是分析q或i的变化,只要能确定一个量值的变化情况,就能分析出另一个量值的变化。类型一类型二决定振荡频率的因素 【例2】 为了增大LC振荡电路的固有频率,下列办法可采取的是( )
A.增大电容器两极板的正对面积并在线圈中放入铁芯
B.减小电容器两极板的距离并增加线圈的匝数
C.减小电容器两极板的距离并在线圈中放入铁芯
D.减小电容器两极板的正对面积并减少线圈的匝数类型一类型二类型一类型二题后反思要解决此类问题,首先要明确LC振荡电路的固有频率与L、C的关系,还要明确电感线圈的自感系数L及电容器的电容C由哪些因素决定。L一般由线圈的长度、横截面积、单位长度上的
介电常数εr、极板正对面积S及板间距离d有关。课件18张PPT。3.电磁波的发射和接收1.知道什么样的电磁振荡电路有利于向外发射电磁波。
2.了解利用电磁波传递信号要对电磁波进行调制,调制方法有两种:调幅和调频。知道什么是调制、什么是调幅和调频。
3.知道接收需要的电磁波要进行调谐,知道还原信号还要进行解调,了解什么是调谐和解调。121.电磁波的发射
(1)要有效地发射电磁波,振荡电路必须具有两个特点:第一,要有
足够高的振荡频率,频率越高,发射电磁波的本领越大。第二,应采用开放电路,振荡电路的电场和磁场必须分散到足够大的空间。
(2)开放电路:实际的开放电路,线圈的一端用导线与大地相连,这条导线叫作地线,线圈的另一端与高高地架在空中的天线相连。12(3)电磁波的调制 122.电磁波的接收
(1)接收原理:电磁波能使导体中产生感应电流,所以导体可用来接收电磁波,这个导体就是接收天线。
(2)电谐振:当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相等时,接收电路里产生的振荡电流最强,这种现象叫作电谐振。
(3)调谐:使接收电路中产生电谐振的过程叫作调谐。
(4)解调:使声音或图像信号从接收到的高频电流中还原出来,这个过程是调制的逆过程,叫作解调。调幅波的解调也叫检波。
(5)无线电波: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,并按波长分成若干个波段,像长波、中波、短波、微波等。不同波段所用的设备和技术不同,因此有不同的用途。?一二三四一、有效地发射电磁波的两个条件
1.高频电路:理论研究证明了发射电磁波的功率与振荡频率的四次方成正比,频率越高,发射电磁波的本领就越大,所以采用高频电路。
2.开放电路:振荡电路中的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,这样才能有效地把能量辐射出去。实际的开放电路由天线、线圈和地线组成,天线相当于电容器的一个极板,大地是另一个极板,这样做有两个好处,一是满足开放的条件,让电场和磁场尽可能地分散到更大的空间;二是电容器的电容非常小,可以产生高频率。一二三四特别警示当振荡电路变成开放电路时,由于匝数减少,则自感系数L减小。由于正对面积减小,距离增大,电容器的电容减小。一二三四二、对电谐振及其作用的理解
世界上有许许多多的无线电台、电视台及各种无线电信号,如果不加选择全部接收下来,那必然是一片混乱,分辨不清。因此接收信号时,首先要从各种电磁波中把我们需要的选出来,通常叫选台。在无线电技术中利用电谐振(类似于机械振动中的共振)达到目的。一二三四使接收电路中产生电谐振的过程叫调谐,能够调谐的接收电路叫调谐电路。如图所示,调节电容器的电容,当该LC振荡电路的固有频率与某电台的频率相同时,这个电台的电磁波在电路中激起的感应电流最强,这样就选出了这个电台。收音机一般是通过改变电容来调谐,而电视机一般通过改变电感来调谐。一二三四三、对调制、调幅、调频、调谐、解调等概念的理解
1.无线电波的发射和接收过程。
2.“调幅”和“调频”都是调制过程。
(1)使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变的调制方式叫调幅,一般电台的中波、中短波、短波广播以及电视中的图像信号采用调幅波。
(2)使高频电磁波的频率随信号的强弱而变的调制方式叫调频,电台的立体声广播和电视中的伴音信号,采用调频波。一二三四3.解调是调制的逆过程。
声音、图像等信号频率相对较低,不能转化为电信号直接发射出去,而要将这些低频信号加载到高频电磁波信号上去。将声音、图像信号加载到高频电磁波上的过程就是调制。而将声音、图像信号从高频信号中还原出来的过程就是解调。
特别警示(1)电谐振就是电磁振荡中的“共振”。
(2)调谐与电谐振不同,电谐振是一个物理现象,而调谐则是一个操作过程。一二三四四、无线电波的分类
λ>1 mm的电磁波叫无线电波。无线电波可以分成若干波段。 一二三四一二三四特别警示无线电波是无线电技术中使用的电磁波,其波长范围从几毫米到几十千米,按波长分成若干个波段,各个波段有其不同的主要用途。类型一类型二理解有效发射电磁波的条件 【例1】 要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领,应该采取的措施有( )
A.增加辐射波的波长
B.使振荡电容器的正对面积足够小
C.尽可能使电场和磁场分散开
D.增加电路中的电容和电感类型一类型二题后反思只要熟练掌握有效发射电磁波的条件和振荡频率的表达式,该题便可以解决。类型一类型二电磁波接收端的有关计算 【例2】 一台收音机的接收频率范围从f1=2.2 MHz到f2=22 MHz。设这台收音机能接收的相应波长范围从λ1到λ2,调谐电容器的相应电容变化范围从C1到C2。那么波长之比为多少?电容之比为多少?类型一类型二答案：10∶1 100∶1
题后反思(1)LC振荡电路是最简单的电磁振荡电路,也是无线电技术中最常见的振荡电路,所以要熟记它的周期和频率公式。
(2)调谐电路与发射无线电波的电路都是开放的LC电路,但前者电路的固有频率是可变的,后者电路的固有频率是固定的。课件16张PPT。4.电磁波与信息化社会1.了解电磁波的应用。
2.了解电视和雷达的基本原理。
3.了解电磁波在科技、经济、社会发展中的作用。123451.电磁波与信息的传递
电磁波的传输特点:可以通过电缆、光缆进行有线传输,也可以无线传输。电磁波的频率越高,相同时间内传输的信息量越大。123452.电视
(1)电视发射系统:在电视发射端,摄像镜头将被摄物体的像成在摄像管的屏上。电子枪发出的电子束按一定规律偏转,对屏上的图像进行逐行扫描。通过光电转换器件把一幅图像按照各个部分的明暗情况,逐点地变为强弱不同的信号电流,完成光电转换,然后用信号电流调制高频电流,通过发射机的天线把带有信号的电磁波发射出去。
(2)电视接收系统:电视接收机的天线接收到高频信号后,将图像信号与伴音信号分开。图像信号通过显像管中的电子枪发射的受图像信号控制的电子束对荧光屏的扫描,将图像信号即电视信号转换为图像。伴音信号通过扬声器转换成声音。
(3)摄像机与电视接收机中电子束扫描速率的关系:两种电器中电子束扫描的速率相等。123453.雷达
(1)雷达的作用:是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备。
(2)雷达用的无线电波的波段属于微波。
(3)雷达天线的作用:发射出去的电磁波遇到障碍物时反射回来又被天线接收。
(4)雷达确定障碍物位置的方法:通过测定微波从发射到反射回来的时间来确定目标的距离,并结合微波的方向和仰角来确定目标的位置。123454.移动电话
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;同时它又是一台收音机,捕捉空中的电磁波,使用户接收对方送来的信息。
乘过火车的人都有这样的体验:在火车上拿出收音机,无论怎样调整方向,都听不清广播电台的节目,而在火车上打移动电话却丝毫不受影响。收音机和移动电话都靠无线电波传递信号,为什么在火车上无法用收音机收听广播却能打移动电话?
提示：广播电台发射的无线电波属于中、短波范围,有一定的绕射能力,可进行远距离通信,但穿透能力很弱,一旦遇到金属就会被屏蔽掉,所以火车上收不到电台节目。而移动电话频率通常在900 MHz以上,穿透能力强,可以穿过窗户进入车厢。123455.因特网
因特网从根本上改变了我们的生活和工作方式,通过因特网可以听音乐、看电影、聊天、购物;可以查阅资料、远程教学、远程医疗,信息资源的共享将我们的地球真的变成了“地球村”。一二一、电视节目的发送和接收
1.电视节目的发送和接收过程示意图。一二2.在电视信号发送和接收过程中,各元件所起的作用。
特别警示电视的实质是将图像(声音)转换为电信号,以电磁波为载体将信号进行传输,在接收端再经解调将电信号还原成图像(声音)。一二二、雷达的基本原理是什么?
雷达是利用无线电波来判定物体位置的无线电设备,它是利用电磁波遇到障碍物要反射的特点来工作的。通过电磁波的发射、反射和接收,可以测定障碍物的方位和距离。一二雷达利用的电磁波在微波波段,因为微波的波长短,衍射现象不明显,传播的直线性好,方向性好,反射性强。它每隔大约0.1 ms向某一方向发射一次时间约为1 μs的不连续的微波(即脉冲),微波遇到障碍物反射回来,这样可在显示器的荧光屏上呈现发射和接收到的两个尖形波,通过计算可得到障碍物到雷达站的距离,再根据发射微波的方向和仰角,便可判定障碍物的位置了。
雷达既可用于探测飞机、舰艇、导弹等军事目标,又可用来为飞机、船只导航,在天文学上用来研究天体,在气象上用来探测暴风、雷雨、云层等。一二特别警示(1)雷达既是无线电波的发射端,又是无线电波的接收端。
(2)测得从发射信号到接收目标反射信号的时间t,就可知道目标类型一类型二对电视工作原理的理解 【例1】 下列说法正确的是( )
A.摄像机实际上是一种将光信号转变为电信号的装置
B.电视机实际上是一种将电信号转变为光信号的装置
C.摄像机在1 s内要送出25幅画面
D.电视机接收的画面是连续的
解析：摄像机把光信号转化成电信号,然后经过发射装置发射出去。电视机中的显像管将接收到的电信号还原成光信号。摄像机在1 s内要送出25幅画面,同样电视机在1 s内接收25幅画面,画面是不连续的。
答案：ABC
题后反思我们看电视时感觉到画面是连续的,这是由视觉暂留效应造成的,实际上画面是不连续的。类型一类型二雷达测距原理 【例2】 一个雷达向远处发射无线电波,每次发射的时间为1 μs,两次发射的时间间隔为100 μs,在指示器的荧光屏上呈现出的尖形波如图所示,已知图中刻度AB=BC,则障碍物与雷达之间的距离是多大?类型一类型二解析：题图中A和C处的尖形波是雷达向目标发射无线电波时出现的,B处的尖形波是雷达收到障碍物反射回来的无线电波时出现的,由AB=BC,可知无线电波发射到返回所用时间为50 μs。
设雷达离障碍物的距离为s,无线电波来回时间为t,波速为c,由答案：7.5×103 m 类型一类型二题后反思在荧光屏上根据波幅很容易区分发射波和反射波,根据两个尖形波之间的距离,可直接从荧光屏上的刻度读出障碍物的距离。课件18张PPT。5.电磁波谱1.了解什么是电磁波谱,知道各种可见光和不可见光与无线电波一样,也是电磁波。
2.了解不同波长(或频率)范围的电磁波的特性以及应用。
3.了解电磁波也具有能量,是一种物质。
4.了解阳光的组成以及太阳辐射能量分布的大体情况。123456781.电磁波谱
把各种电磁波按波长或频率的大小顺序排列起来,就组成了电磁波谱。按照波长从长到短依次排列为无线电波、微波、红外线、
可见光、紫外线、X射线、γ射线。
不同的电磁波由于具有不同的频率(波长),才具有不同的特性。123456782.无线电波
波长大于1 mm(频率小于300 GHz)的电磁波是无线电波,主要用于通信和广播。123456783.红外线
(1)它是一种光波,它的波长比无线电波短,比可见光长,不能引起人的视觉。
(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)主要应用于红外遥感和红外高空摄影。
(4)它的热作用较强,衍射现象比可见光明显,能在云雾、烟尘中传播得较远。123456784.可见光
可见光的波长在400 nm到760 nm之间。分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。不同颜色的光波长(频率)不同。123456785.紫外线
波长范围在5 nm到370 nm之间,不能引起人的视觉,紫外线具有较高的能量,可利用它杀菌消毒。它还具有较强的荧光效应,用来激发荧光物质发光。
人为什么不能长时间在太阳下暴晒?
提示：紫外线的作用较强,人体适量接受太阳光里的紫外线照射,能促进钙质吸收。但过多地吸收紫外线,会对皮肤和眼睛造成伤害。123456786.X射线和γ射线
(1)X射线:频率比紫外线还高,穿透力较强。用来检查工业部件的内部有无裂纹或气孔,医学上用于人体透视。
(2)γ射线:频率比紫外线高甚至比X射线还要高,具有很高的能量,穿透能力更强。主要应用在医学上治疗某些癌症,工业上用于探测金属部件内部是否有缺陷。123456787.电磁波的能量
赫兹的实验证实了电磁波的存在,微波炉能加热食物,电磁波能在收音机或电视机天线回路产生感应电流,都能说明电磁波有能量,电磁波是一种物质。123456788.太阳辐射
太阳辐射中不仅有可见光,还有无线电波、红外线、紫外线、X射线、γ射线,其能量主要集中在可见光、红外线和紫外线三个区域。可见光中主要以黄绿光附近的光最强,我们的眼睛正好对这一区域最敏感。一二一、比较说明各种电磁波的产生机理、特征和用途
电磁波是一个大家族,从无线电波到γ射线组成电磁波谱,可见光只是这个谱系中很窄的一个波段。下面将这一家族的成员比较一下,便于了解。一二一二一二特别警示无线电波和红外线有重叠部分,紫外线和X射线有重叠部分,X射线和γ射线也有重叠部分。一二二、各种电磁波的共性和个性
1.共性:它们在本质上都是电磁波,它们的行为服从相同的规律,都遵守公式v=λf,它们在真空中的传播速度是c=3.0×108 m/s,它们的传播都不需要介质,各波段之间的区别并没有绝对的意义。
2.个性:(1)不同电磁波的产生机理不同。
(2)不同电磁波的频率或波长不同,表现出不同的特性,波长越长越容易发生干涉、衍射现象,波长越短观察干涉、衍射现象越困难。正是这些不同的特性决定了它们不同的用途。如X射线、γ射线等电磁波的波的特征很不明显,但穿透本领却很强,主要应用在探测和治疗;紫外线化学作用和荧光效应能应用在曝光灯、消毒柜等电器中;红外线的热作用强,衍射有明显的特征,应用于加热、遥测、遥感、红外摄像、红外制导;无线电波的波动性强,广泛地应用在通信、广播和导航等领域。一二(3)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,频率越大折射率越大,速度越小。类型电磁波的特性及应用 【例题】 下列有关电磁波的特性和应用,说法正确的是 ( )
A.红外线和X射线都有很高的穿透本领,常用于医学上透视人体
B.过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康
C.电磁波中频率最大的为γ射线,最容易发生衍射现象
D.紫外线和X射线都可以使感光底片感光
解析：X射线有很高的穿透本领,医学上常用于透视人体,红外线不能,A错误;过强的紫外线照射对人的皮肤有害,B错误;电磁波中频率最大的为γ射线,其波长最短,最不容易发生衍射,C错误;紫外线和X射线都可以使感光底片感光,D正确。
答案：D类型题后反思(1)各种电磁波的共同方面:在真空中的传播速度相同,传播时都不需要介质,都能发生反射、折射、衍射、干涉现象。
(2)各种电磁波的不同方面:不同的电磁波波长和频率不同、在不同介质中的传播速度不同、产生机理不同、特性不同。
