高中物理 第十四章 电磁波 第4、5节 电磁波与信息化社会 电磁波谱讲义（含解析）新人教版选修3-4-新人教版高二选修3-4物理教案VIP免费

第4、5节电磁波与信息化社会电磁波谱1.按电磁波的波长由大到小排列顺序：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。2．无线电波的特性是波动性强，可用于通讯、广播。红外线具有较强热效应，可用于遥感、加热等。可见光具有较强的感光性，可用于照明、照相等。紫外线具有化学作用和荧光作用，可用于日光灯、杀菌等。X射线和γ射线具有较强穿透能力，可用于检查、探测、治疗等。一、电磁波与信息化社会1．电磁波的传输信息可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可实现无线传输。电磁波的频率越高，相同时间内传递的信息量越大。2．电磁波的应用实例(1)电视广播的发射和接收过程：(2)雷达的工作原理：雷达利用微波遇到障碍物的反射现象来测定物体位置。根据发射无线电波到接收反射波的时间t，确定障碍物的距离s＝，再根据发射无线电波的方向和仰角，确定障碍物的位置。(3)移动电话、因特网也是利用电磁波来传输信息的。二、电磁波谱1．概念按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱。2．电磁波谱的排列按波长由长到短依次为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。3．不同电磁波的特点及应用特点用途无线电波波动性强通讯、广播、导航红外线热作用强加热、遥测、遥感、红外线制导可见光感光性强照明、照相等紫外线化学作用荧光效应杀菌消毒、治疗皮肤病等X射线穿透力强检查、探测、透视、治疗γ射线穿透力最强探测、治疗1．自主思考——判一判(1)高频电磁波是信息传送的载体。(√)(2)雷达是利用微波定位的。(√)(3)电视机是一种发射电磁波的装置。(×)(4)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。(√)(5)γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高。(√)(6)紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射。(×)2．合作探究——议一议(1)如图，中国女航天员王亚平在“天宫一号”为中小学生授课。思考一下，王亚平授课的视频是怎样传到地面上的？提示：通过电磁波来传递。(2)为什么超远程无线电利用无线电波中的长波波段，而雷达利用微波波段？提示：根据波的衍射特性，波长越长，越容易绕过障碍物，所以远程无线电利用长波波段。微波波长短，传播时直线性好，雷达正是利用了微波直线传播性好的特点。各种电磁波的共性与个性1．共性(1)它们在本质上都是电磁波，它们的行为服从相同的规律，各波段之间的区别并没有绝对的意义。(2)都遵守公式v＝λf，它们在真空中的传播速度都是c＝3.0×108m/s。(3)它们的传播都不需要介质。(4)它们都具有反射、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)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。(3)产生机理不同无线电波振荡电路中电子周期性运动产生红外线、可见光和紫外线原子的外层电子受激发后产生X射线原子的内层电子受激发后产生γ射线原子核受激发后产生(4)用途不同：无线电波用于通信和广播，红外线用于加热和遥感技术，紫外线用于杀菌消毒，X射线应用于医学上的X光照片，γ射线检查金属部件的缺陷等。[典例]电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是()A．无线电波、红外线、紫外线、γ射线B．红外线、无线电波、γ射线、紫外线C．γ射线、红外线、紫外线、无线电波D．紫外线、无线电波、γ射线、红外线[解析]电磁波的频率由小到大的顺序依次是无线电波、红外线、紫外线和γ射线，这也是波长由长到短的顺序。故A正确。[答案]A1．[多选]在电磁波谱中，下列说法正确的是()A．各种电磁波有明显的频率和波长区域界限B．γ射线的频率一定大于X射线的频率C．X射线的波长有可能等于紫外线波长D．可见光波长一定比无线电波的短解析：选CDX射线和γ射线，X射线和紫外线有一部分频率重叠界限不明显，故C、D选项正确。2．关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是()A．红外线具有很强的穿透本领，常用来在医学上做人体透视B．适量的紫外线照射有利于人的健康C．紫外线热效应显著，制成了紫...