2018版 第4章 第2节 电磁波谱

学

业

分

层

测

评知

识

点

一

知

识

点

二

波长、频率和波速

波峰波谷波长

次数

波速

波长×频率

fλ3.0×108 m/s

电磁波谱

波长频率

频率

1 mm

光波可见

无线电波

红外线冷物体

波长

蓝光、紫光红光、橙光

紫光

灭菌消毒荧光

透视

缺陷

穿透作用癌症

物质

微波

内能

可见光紫外线黄绿光

第二节_让信息飞起来 教案

第二节让信息飞起来 一、课标要求 1.知道波长、频率和波速的关系，可以进行简单的计算。 2.知道光是电磁波。记住电磁波在真空中的传播速度。 3.了解波在信息传播中的作用。 二、教学重难点 重点： 1.知道波长、频率和波速的关系。了解波在信息传播中的作用。 2.知道光是电磁波。知道电磁波在真空中的传播速度。 难点：波长、频率和波速的关系 三、课时安排：一课时 四、教学准备：两个手机、收音机、电源、开关、锉、导线等 五、教学设计： 引言：飞机上的飞行员与地面指挥员的对话不用电线；我们每天听收音机或看电视，也没有电线直接通向电台或电视台。可见，这些都不是用电线来传播电信号的，我们称作“无线电通信”。那么，无线电通信是怎样传输信号的呢？信息是怎样飞起来的呢？今天我们就来学习这方面的简单知识。 教学内 容 教师活动学生活动备注 一、电磁波谱二、波的特征三、可见光的频率范围四、课堂练习五、课堂小结1.提出问题：生活中你知道哪些电磁波？ 2.你知道电磁波有哪些应用吗？ 1.所有的波都具有波速、波长和频率，电磁波也 一样，什么是电磁波的波速、波长和频率呢？ 2.介绍频率的单位，推导出：波速=波长×频率 1.引 导学生观看课本图18－11得出可见光的频率范 围。 2. 引导学生计算可见光的波长范围。 3.介绍：在真空中电磁波的波速一定，所以电磁 波带的频率与波长成反比关系。波长越长，频 学生回答 熟悉的电 磁波，如： γ射线、X 射线、紫 外线、可 见光、红 外线、微 波、无线 电波等。 讨论、交 流、回答 学生观看 图，讨论、 交流、回 答 学生观 看图，回 本堂 课要 求学 生积 极参 与， 教师 要调 动学 生的 积极 性， 让学 生积 极讨 论、 交 流、

电磁波谱

二、电磁波谱互动思维导图：

1 、波的描述量 （1）对波的认识 水波的涟漪，音乐的律动，光都是波动 温馨提示：同学们对波是刚刚接触，浪”，水波向远处传播。如图 （2）对波的描述 ○1 用字母λ表示 ○2、频率：在1s 用f表示，单位Hz ○3 电磁波的速度用C表示。 的速度为3×108m/s （3）波的物理量之间的关系 波速=波长×频率 C=λ f 电磁波在真空中的速度C=3×108m/s 波长是多少 λ=C/f=3×108/2450×106=0.122m 0.6μm 是 A、其在真空中的传播速度为3.0×108 B、其频率是5×1014HZ C、传播10m的距离需要的时间是1.0×10 D、在10m的距离中有1.7×107个波长 解析： 长、频率，应借助c=λf求解。 意λ=0.6μm=0.6×10-6m，根据公式，B

电信号，然后将这些信号由高频振荡的电磁波带着向周围空间传播。而在另一地点，人们利用接收机接收到这些电磁波后，又将其中的电信号还原成声音信号，这就是无线广播的大致过程。而在电视中，除了要像无线广播中那样处理声音信号外，还要将图像的光信号转变为电信号，然后也将这两种信号一起由高频振荡的电磁波带着向周围空间传播，而电视接收机接收到这些电磁波后又将其中的电信号还原成声音信号和光信号，从而显示出电视的画面和喇叭里的声音。 电磁波谱的频度范围非常宽，其中最长的电磁波波长是最短的1021以上．不同的电磁波产生的机理不同，可见光是电磁波谱中相当狭小的一部分，并且不同的色光具有不同的频率，即光的颜色是由光的频率决定的．电磁波按波长由大到小的顺序排列为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线(又称伦琴射线)、γ射线．它们的特性、用途比较如下表 的物理现象。请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器 械后面的空格上。 (1)X光机________；(2)紫外线灯________；(3)理疗 医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好。这里的“神 灯”是利用了________________________________。 A．光的全反射B．紫外 线具有很强的荧光作用 C．紫外线具有杀菌消毒作用D．X射 线的很强的贯穿力 E．红外线具有显著的热作用F．红外 线波长较长易发生衍射 解析：X射线能够穿透肌肉物质，可以用来检查人体 内部器官；紫外线具有较高的能量，足以破坏细菌中的物质， 因此可以用杀菌消毒；红外线有加热物体的能力，可以使伤 口升温，加快血液循环，使伤口愈合。 答：(1)D；(2)C；(3)E 三、电磁波的共性和区别 1．相同之处 (1)都有共同的电磁本性． (2)都具有波的性质，会反射、折射，也会产生干涉、 衍射等现象．另外，它们在真空中的波速都相等． 2．相异之处 (1)不同的电磁波由于其波长的不同，表现出不同 的特性．如波长较长的无线电波、红外线，很容易发生于涉、 衍射现象；而波长较短的紫外线、x射线、γ射线则表现 出直线传播和穿透性． (2)不同的电磁波，其性质和应用范围也不同．红 外线的主要性质是热效应，应用于加热和遥感技术；紫外线 的主要性质是化学效应，应用于消毒杀菌；伦琴射线穿透能 力强，应用于透视和检查金属部件的缺陷 (3)不同频率的电磁波在同种介质中的传播速度也不 同．光波在同种透明介质中传播时，频率越高传播速度越低． 是长度单位，符号为nm，1nm=10-9m．从 电磁波谱图中可知，可见光波长的数量级是 A．10-6 nm B．102 nm C．105 nm D．1014nm 答案：B 四、电磁波的能量 1．电磁波是一种物质，它是客观存在的真实物质，是一种

高中物理-电磁波谱 电磁波的应用教案

高中物理-电磁波谱电磁波的应用教案 教学目标 1．了解电磁波谱的构成,知道各波段的电磁波的主要作用及应用。 2．知道电磁波具有能量,是一种物质。 3．通过查阅与电磁波谱中各种频段波的应用相关的资料,培养学生收集信息,加工处理信息的能力。 重点重难点 无线电波、红外线、紫外线、X射线、γ射线的特点及应用 设计思想 本节内容属于“非主干”的知识,要求较低。而且教材具有可阅读性强、可拓展性强的特点,各种电磁波的特点与应用,贴近生活、可阅读性强；电磁波与生活密切相关,使得这部分知识具有极强生活基础,可以引申出很多课本知识以外的拓展。教学主要采用学生自主阅读自主归纳整理的方法。 教学资源课件 教学设计 【课堂引入】 问题：电磁波跟我们生活联系很近,无所不在,同学们可否举出与电磁波有关的例子？ 接收电视信号、手机、微波炉、雷达、食堂里的紫外线消毒等等。 电磁波的范围很广。我们通常所说的,无线电波、光波和各种射线,如红外线、紫外线、X 射线、γ射线等,都是电磁波。我们把各种电磁波按照波长或频率大小的顺序排列成谱,就叫电磁波谱。这节课我们就来学习电磁波谱中各种电磁波的特点和主要作用。 【课堂学习】 学习活动一：电磁波谱 问题1：如图,说出电磁波家族中,主要有哪些种类？波长最长的是什么？波长最短的是什么？他们主要在哪些方面有应用？ 电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。波长最长的是无线电波中的长波。波长最短的是γ射线。 过渡：下面我们依次认识这些电磁波的特点和应用。 学习活动二：无线电波 教师提出问题,引导学生通过看书,讨论并回答问题 问题1：无线电波的波长范围？ 问题2：各个波段的无线电波有哪些主要应用？

教科版高中物理选修3-4：《电磁波谱-电磁波的应用》教案-新版

教科版高中物理选修3-4：《电磁波谱-电磁波的应用》教案-新版

3.3《电磁波谱电磁波的应用》教案 【教学目标】 1、知识与技能：了解电磁波在现代社会中的应用 了解电磁波谱的特点和应用 2、过程与方法：理解各种电磁波的特点 3、情感态度与价值观：体会科学与社会的结合之美 体会事物是有两面性的 【重点难点】 1、重点：各种电磁波的特点 2、难点：各种电磁波的特点 【授课内容】 一、复习提问 光具有波动性，它是以什么实验事实为依据的？ 二、导入新课 光的电磁说 19世纪初，光的波动说获得很大成功，逐渐得到人们公认。 但是当时人们把光波看成象机械波，需要有传播的媒介，曾假设在宇宙空间充满一种特殊物质“以太”，“以太”应具有的性质，一是很大的弹性（甚至象钢一样）二是极小的密度（比空气要稀薄得多），然而各种证明“以太”存在的实验结果都是否定的，这就使光的波动说在传播媒介问题上陷入了困境。 19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦提出电磁场的理论，预见了电磁波的存在，并提出电磁波是横波，传播的速度等于光速，根据它跟光波的这些相似性，指出“光波是一种电磁波”-----光的电磁说。 1888年赫兹用实验证实了电磁波的存在，测得它传播的速度等于光速，与麦克斯韦的预言符合得相当好，证实了光的电磁说是正确的。 1.电磁波谱 我们已知无线电波是电磁波，其波长范围以几十千米到几毫米，又已知光波也是电磁波，其波长不到1微米，可见电磁波是一个很大的家族，作用于我

们眼睛并引起视觉的部分，只是一个很窄的波段，称可见光，在可见光波范围外还存在大量的不可见光，如红外线、紫外线等等。 1.1、红外线 在电磁波中，能够作用于人的眼睛并引起视觉的，只是一个很窄的波段，通常叫做可见光。 其中波长最短的是紫光，波长约为400nm波长最长的是红光，波长约为770nm.波长更长的光不能引起视觉，叫做红外线，红外线的波长范围很宽.约为770nm～106nm． 1.2、紫外线 紫外线也是不可见光，他的波长比紫光还短，大约为5nm～40nm．紫外线有荧光作用，有些物质受到紫外线照射时可以发出可见光． 1.3、X射线（伦琴射线） 波长比紫外线更短的光叫做伦琴射线，也叫X射线.是德国物理学家伦琴在1895年发现的．他的穿透能力很强，能使包在黑纸里的照像底片感光，（1）不同电磁波产生的机理 无线电波是振荡电路中自由电子作周期性的运动产生的． 红外线、可见光、紫外线是原子外层电子受激发产生的． 伦琴射线是原子内层电子受激发产生的． γ射线是原子核受激发产生的． （2）频率(波长)不同的电磁波表现出作用不同． 二、电磁波的应用 1.红外线 发现过程： 1800年英国物理学家赫谢耳用灵敏温度计研究光谱各色光的热作用时，把温度计移至红光区域外侧，发现温度更高，说明这里存在一种不可见的射线，后来就叫做红外线。（用棱镜显示可见谱） 特点：最显著的是热作用 应用：

人教版物理选修1-1第四章第二节电磁谱同步训练D卷(练习)

人教版物理选修1-1第四章第二节电磁谱同步训练D卷（练习） 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题（共15小题） (共15题；共30分) 1. （2分）关于英国物理学家麦克斯韦对于物理学的贡献，说法正确的是 A . 给出了如何判断电磁感应中感应电流方向的法则 B . 研究了带电粒子在磁场中运动的受力公式 C . 通过实验测定了万有引力常量 D . 提出了变化磁场可以产生感生电场的理论 【考点】 2. （2分）无线通信设备如手机和广播发射系统在给人们生活带来极大便利的同时，对人们的身心健康也造成危害，这种危害其实是由于下列哪种污染造成的 A . 声音污染 B . 电磁污染 C . 大气污染 D . 大气臭氧破坏引起温室效应的污染 【考点】 3. （2分）在电磁波谱中，红外线、可见光和紫外线三种电磁波频率大小的关系是 A . 红外线的频率最大，可见光的频率最小 B . 紫外线的频率最大，红外线的频率最小 C . 可见光的频率最大，红外线的频率最小

D . 紫外线的频率最大，可见光的频率最小 【考点】 4. （2分）雷达采用微波的原因错误的是（） A . 微波具有很高的频率 B . 微波具有直线传播的特性 C . 微波的反射性强 D . 微波比其它无线电波（长波、中波、短波等）传播的距离更远 【考点】 5. （2分）如图所示，空间存在方向竖直向上、磁感应强度B的匀强磁场，内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于圆环直径的带正电的小球，以速率v0沿俯视逆时针方向匀速转动，某时刻开始磁感应强度B 随时间成正比例增加．则此后（） A . 小球对玻璃圆环的压力一定不断增大 B . 小球所受的磁场力一定不断增大 C . 小球先沿逆时针方向减速运动，之后沿顺时针方向加速运动 D . 磁场力对小球一直做功 【考点】

电磁波普与地物波普特征

第二章电磁波普与地物波普特征 第一节电磁波与电磁波谱 2.1.1 电磁波与电磁波谱 1．电磁波 一个简单的偶极振子的电路，电流在导线中往复震荡，两端出现正负交替的等量异种电荷，类似电视台的天线，不断向外辐射能量，同时在电路中不断的补充能量，以维持偶极振子的稳定振荡。当电磁振荡进入空间，变化的磁场激发了涡旋电场，变化的电场又激发了涡旋磁场，使电磁振荡在空间传播，这就是电磁波。 2．电磁辐射 电磁场在空间的直接传播称为电磁辐射。1887年德国物理学家赫兹由两个带电小球的火花放电实验，证实了电磁场在空间的直接传播，验证了电磁辐射的存在。装载在遥感平台上的遥感器系统，接收来自地表、地球大气物质的电磁辐射，经过成像仪器，形成遥感影象。 3．电磁波谱 γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线和无线电波（微波、短波、中波、长波和超长波等）在真空中按照波长或频率递增或递减顺序排列，构成了电磁波谱。 目前遥感技术中通常采用的电磁波位于可见光、红外和微波波谱区间。可见光区间辐射源于原子、分子中的外层电子跃迁。红外辐射则产生于分子的振动和转动能级跃迁。无线电波是由电容、电感组成的振荡回路产生电磁辐射，通过偶极子天线向空间发射。微波由于振荡频率较高，用谐振腔及波导管激励与传输，通过微波天线向空间发射。由于它们的波长或频率不同，不同电磁波又表现出各自的特性和特点。可见光、红外和微波遥感，就是利用不同电磁波的特性。电磁波与地物相互作用特点与过程，是遥感成像机理探讨的主要内容。 4．电磁辐射的性质 电磁辐射在传播过程中具有波动性和量子性两重特性。 2.1.2 电磁辐射的传播 电磁辐射通过不同的介质时，其强度、波长、相位、传播方向和偏振面等将发生变化，这些变化可能是单一的，也可能是复合的。电磁波可以采用频率、相位、能量、极化

2021年高中物理 第四章 第二节 电磁波谱同步检测 新人教版选修1-1

2021年高中物理第四章第二节电磁波谱同步检测新人教版选修1-1

像更清晰，色彩更鲜艳，而本身的厚度只有8 cm 左右，等离子显示屏PDP是一种以等离子管作为发光元件，并由大量的等离子管排列在一起构成的屏幕.每个等离子管的透明玻璃管内都充有低压的氖氙气体，管的两端各有一个电极，在两个电极间加上高电压后，封在管内的气体便产生某种肉眼看不见的射线，它激发平板显示屏上的红绿蓝三基色荧光粉发出可见光，每个等离子管作为一个像素，这些像素的明暗和颜色变化的组合，便形成了各种灰度和色彩的图像，下列说法正确的是（） A.等离子管发光的微观机理是通过高电压使 低压氖氙气体原子的外层电子受到激发而 发光 B.等离子管发光的微观机理是通过高电压使 低压氖氙气体原子的内层电子受到激发而 发光 C.该射线使荧光粉发出可见光是利用了光的 荧光效应 D.该射线使荧光粉发出可见光是利用了光的 化学作用 12.北京时间2003年10月29日14时13分，太阳 风暴袭击地球，太阳日冕抛射出的大量带电粒子流击中地球磁场，产生了强磁暴.当时，不少地方出现了绚丽多彩的极光，美国北部一些电网出现了电流急冲现象.太阳风暴袭击地球时，不仅会影响通信，威胁卫星，而且会破坏臭氧层.臭氧层作为地球的保护伞，是因为臭氧能吸收太阳辐射中（） A.波长较短的可见光 B.波长较长的可见光 C.波长较短的紫外线 D.波长较长的红外线 13. xx年度诺贝尔物理学奖授予了两名美国科 学家，以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在不同方向上的微小变化.他们的出色工作被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点.下列与宇宙微波背景辐射的黑体谱相关的说法中正确的是（） A.微波是指波长在m到10 m之间的电磁波 B.微波和声波一样都只能在介质中传播 C.黑体的热辐射实际上是电磁辐射 D.普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了 能量子假说 二、填空题（本题共8分.请将正确的答案填到横线上） 14.下面列出一些医疗器械的名称和这些器械 运用的物理现象.请将相应的字母填写在运用 这种现象的医疗器械后面的空格上. （1）X光机，； （2）紫外线灯，； （3）理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口 愈合得较好.这里的“神灯”是利用. A.光的全反射 B.紫外线具有很强的荧光作用 C.紫外线具有杀菌消毒作用 D.X射线有很强的贯穿力 E.红外线具有显著的热作用 F.红外线波长较长易发生衍射 三、计算题（本题共3小题，共40分.解答时应写 出必要的文字说明、方程式和重要的演算步 骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算 的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15.(10分)试阐述电磁场的物质性. 16. (15分)波长为0.6 μm的红光，从10 m外 的交通信号灯传到你的眼睛，大约需要多长时 间？这个距离中有多少个波长？ 17. (15分)地球向月球发射电磁波，经过多长 时间在地球上接收到反射回来的电磁波？已 知地球到月球的距离是3.84× km.

2019年精选粤教版物理选修2-1第四章 电磁波与通讯技术第二节 光与电磁波谱知识点练习【含答案解析】第十八

2019年精选粤教版物理选修2-1第四章电磁波与通讯技术第二节光与电磁波谱 知识点练习【含答案解析】第十八篇 第1题【单选题】 电磁波已广泛应用于很多领域．光波也是一种电磁波，下列说法正确的是( ) A、手机发射和接收信号都是利用波长50﹣10米的短波传送的 B、手机上网和WiFi上网都是利用光线传输信息的 C、常用的遥控器通过发射紫外线脉冲信号来遥控电视机 D、微波、红外线、紫外线、伦琴射线的频率依次减小 【答案】： 【解析】： 第2题【单选题】 下列各组电磁波，按频率由高到低的正确排列顺序是( ) A、无线电波、红外线、可见光、X射线 B、X射线、红外线、可见光、无线电波 C、X射线、可见光、红外线、无线电波 D、无线电波、可见光、红外线、X射线 【答案】： 【解析】：

第3题【单选题】 20世纪中叶以后，移动电话快速发展．移动电话机( ) A、既能发射电磁波，也能接收电磁波 B、只能发射电磁波，不能接收电磁波 C、不能发射电磁波，只能接收电磁波 D、既不能发射电磁波，也不能接收电磁波 【答案】： 【解析】： 第4题【单选题】 目前，我国正在开展5G网络试点工作，并将于2020年进入全面5G时代。届时，将开启万物互联时代：车联网、物联网、智慧城市、无人机网络、自动驾驶技术等将一一变为现实。5G，即第五代移动通信技术，采用3300 -5000 MHz频段，相比于现有的4G（即第四代移动通信技术，1880-2635 MHz频段）技术而言，具有极大的带宽、极大的容量和极低的时延。5G信号与4G信号相比下列说法正确的是：( ) A、5G信号在真空中的传播速度更快 B、5G信号是横波4G信号是纵波 C、5G信号粒子性更显著 D、5G信号更容易发生明显衍射 【答案】： 【解析】：

电磁波谱

5电磁波谱 班级姓名 一、电磁波谱 按照或的顺序把这些电磁波排列起来，就是电磁波谱。如果把每个波段的频率由低至高依次排列的话，它们 是。无线电的波长最 三、电磁波的能量 1．电磁波是一种物质，它是客观存在的真实物质，是一种物质存在的另一种形式． 2．电磁波具有能量，以电磁场的形式存在的能量，也就是说电磁场的能量通过电磁波来传播．3．电磁波不需要其他介质就能传播

4．电磁波能量与频率有关，频率越大，光能量越强． 【典型例题】 【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．电视机接收的画面是连续的 D．无线电波用于通信等 【例2】下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象。请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上。 ⑴X光机；⑵紫外线灯； ⑶理疗医用特定红外线灯系列“电磁波治疗器”使用方便,费用低廉,兼具保健、康复作用,使用者誉称它为“神灯”，用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好。这里的“神灯”是利用 了。 A．光的全反B．紫外线具有很强的荧光作用；C．紫外线具有杀菌消毒作用；D．X射线的很强的贯穿力； E．红外线具有显著的热作用；F．红外线波长较长易发生衍射 【例3】有关太阳辐射的叙述错误的是（） A.太阳辐射就是指太阳以电磁波的形式向四周放射能量 B.太阳辐射能量来源于氢气的燃烧 C.太阳辐射是有核聚变反应过程中亏损的质量转化而来的 D.太阳辐射是维持地表温度，促进地区上水、大气、生物活动的主要动力 【学后自测】 1．下列各组电磁波中,接波长由长到短排列正确的是( ） A．红外线、紫外线、可见光、γ射线B．γ射线、紫外线、红外线、可见光 C．γ射线、紫外线、可见光、红外线D．红外线、可见光、紫外线、γ射线 2．在电磁波中，波长按从长到短排列的是( ) A．无线电波、可见光、红外线B．无线电波、可见光、γ射线 C．红光、黄光、绿光D．紫外线、X射线、γ射线 3．红外线、紫外线、无线电波、可见光、γ射线、伦琴射线按波长由大到小的排列顺序是( ) A．无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线 B．红外线、可见光、紫外线、无线电波、γ射线、伦琴射线 C．γ射线、伦琴射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波 D．紫外线、红外线，γ射线、伦琴射线、无线电波、可见光 4．间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标．这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车，即使车队离开，也瞒不过它．这种遥感照相机敏感的电磁波属于( ) A．可见光波段B．红外波段C．紫外波段D．X射线波段 5．关于红外线与紫外线的说法中，正确的是() A．红外线的热效应显著，而紫外线的化学效应显著 B．红外线绕过障碍物的能力比紫外线强 C．红外线与紫外线既有相同的地方，又有不同的特性 D．红外线和紫外线都是可见光的一部分

高中物理必备知识点 电磁波谱总结

2013高中物理必备知识点：电磁波谱总结 光、紫外線、紅外線、X射線、γ射線要怎麼區別？ 基本上，光是電磁波的一種。 一般我們稱的可見光，是指380nm到780nm的電磁波。太陽光幾乎包含了所有波長的電磁波，但是由於大氣層將其中大部分反射回去，所以達到地面的電磁波以可見光佔大部分。 下圖是電磁波的圖譜。 312nm-1050nm 是人眼可见范围！ 可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分，可见光谱没有精确的范围；一般人的眼睛可以感知的电磁波的波长在400到700纳米之间，但还有一些人能够感知到波长大约在380到780纳米之间的电磁波。正常视力的人眼对波长约为555纳米的电磁波最为敏感，这种电磁波处于光学频谱的绿光区域。人眼可以看见的光的范围受大气层影响。大气层对于大部分的电磁波辐射来讲都是不透明的，只有可见光波段和其他少数如无线电通讯波段等例外。不少其他生物能看见的光波范围跟人类不一样，例如包括蜜蜂在内的一些昆虫能看见紫外线波段，对于寻找花蜜有很大帮助。 红外线是太阳光线中众多不可见光线中的一种，由德国科学家霍胥尔于1800年发现，又称为红外热辐射,他将太阳光用三棱镜分解开，在各种不同颜色的色带位置上放置了温度计，试图测量各种颜色的光的加热效应。结果发现，位于红光外侧的那支温度计升温最快。因此得到结论：太阳光谱中，红光的外侧必定存在看不见的光线，这就是红外线。也可以当作传输之媒界。太阳光谱上红外线的波长大于可见光线，波长为0.75～1000μm。红外线可分为三部分，即近红外线，波长为0.75～1.50μm之间；中红外线，波长为1.50～6.0μm之间；远红外线，波长为6.0～l000μm 之间。 真正的红外线夜视仪是光电倍增管成像，与望远镜原理完全不同，白天不能使用，价格昂贵且需电源才能工作。

电磁波谱与红外辐射以及红外辐射的基本理论

经过长期探索，人们掌握了红外辐射的基本规律，不断研制出新型、优质红外探测器件，发展了红外光谱和红外成像等重要技术，并使之在当代许多领域，尤其在遥感、军事及其它高科技领域占据突出地位。本文第一部分介绍了电磁波谱以及红外辐射的历史，红外光谱，红外辐射等；第二部部分介绍了红外辐射理论相关的三个理论即普朗克定律，斯蒂芬玻尔兹曼定律和维恩位移定律。 关键词：电磁波谱红外线红外辐射黑体辐射

摘要................................................................ I 第一章序言 (1) 第二章电磁波谱与红外辐射 (2) 2.1红外线的发现 (2) 2.2电磁波谱 (2) 2.3红外光谱 (4) 2.4红外线的主要效应 (5) 2.5红外辐射的特点 (5) 第三章红外辐射理论 (7) 3.1普朗克（Planck）定律： (7) 3.2斯蒂芬-波尔茨曼（Stefan-Boltzmann定律(第二个定律)： (9) 3.3维恩位移定律(Wiendisplacementformula) (9) 第四章结论 (11) 参考文献 (13)

第一章序言 “红外物理”与“红外技术”作为学科名称是本世纪05年代末公开出现的，二次世界大战期间，法西斯德国研制成硫化铅红外探测器、测辐射热计以及一些红外材料，利用这些元部件做成了多种军用红外系统。有些巳达到实验室试验阶段，有些已小批量生产，但都没有来得及到战场上实际使用，德国就无条件投降了.这些红外技术成果就成为盟国的战利品。美国在二次大战期间也在研究红外技术，战争结束又增加了不少红外技术战利品，鉴于红外技术在军事应用中的重要性，他们就更大规模地继续发展红外技术.而且仍在严格保密条件下.直到1959年才以“ProeeedinofIRE”9月号的专刊形式，公布他们在十多年中所积累的“有关红外物理与技术的基本信息”，并称这个专刊“实质上是一个有关红外的教科书”.这个专刊就叫做“红外物理与红外技术”。6 0年代初，美国又出现了几本有关的教科书。1961年又出现了一份国际性《红外物理》的学术刊物。可以说，这时红外技术已经是一门成熟的技术学科.从近半个世纪的发展情况来看:“红外技术”是一门研究红外辐射的产生、传播、转化及检测的方法和工艺，发展它在工业、农业、军事及科学研究中应用的技术学科.它的内容涉及:(1)红外辐射的性质，如受热物体的辐射在强度、方向上的分布，辐射在媒质中的传播特性—反射、折射、吸收和散射，热效应及光电效应。(2)红外元部件，如辐射源、探测器、微型致冷器、窗口材料及逮光片等的研制.(3)把红外元部件组成具有特定功能的红外系统所用的光学、电子学及精密机械.(4)在军事上及国民经济建设中的应用.实质上这些内容都是为了红外辐射的探测:如何有效地探测红外辐射，如何提高探测效能.因此可以说:红外技术主要是红外探测技术。 “红外物理”则是描述、分析和探讨与红外辐射的产生、传播、转化及检测有关的基本现象的科学.它的内容包括:(1)辐射发射的热力学，(2)辐射通过大气的吸收与散射，(3)辐射穿越各种凝聚物体的交互作用，(4)与红外辐射探测过程相联系的各种物理现象.简单地讲，红外物理就是红外技术所必需的物理学基础红外辐射是人眼感觉不到的一种电磁波.如何察觉它的存在，如何测量它的大小，是一个首先要解决的问题。执行这一任务的关键器件就是“红外探测器”。历史证明:红外探测器的发展是红外技术发展的中心问题.红外技术的应用所提出的要求在很大程度上制约着红外探测器的发展方向.红外技术的应用非常广泛，很难用简短的文字来描述它的发展历程。

《电磁波谱》教案1

电磁波谱 【课标要求】 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。了解电磁波的产生，通过电磁波体会电磁场的物质性。了解电磁波的发射、传播与接收。 通过实例认识电磁波谱，知道光是电磁波。了解电磁波的应用和在科技、经济、社会发展中的作用。 【教学目标】 1、通过实例认识电磁波谱。 2、说出电磁波谱中各波段的主要特性 和在科技、经济、社会发展中的主要作用。 3、说出电磁波具有能量，是一种物质。 4、说出太阳辐射能量的分布情况。 【教学过程】 一、电磁波谱 按照波长由长到短的顺序，电磁波的分类依次是____________、____________、____________、____________、____________、____________、____________、____________、____________。电磁波的波长越短，越_________观察到衍射现象，穿透性越强，所以____________的穿透性最强。 二、无线电波 无线电波在电磁波谱中的波长最______，用于_________、________及___________________。 三、红外线 ______________可以发射红外线。_________不同的物体发出的红外线强度不一样。 1800年英国物理学家赫谢耳，用灵敏的温度计在可见；光谱红光区外侧，发现有显著的热作用存在，这说明这里有一种看不见的光线，它的波长比红光更长，后来就把这种射线叫做红外线．红外线最显著的作用是热作用，所以，可以利用红外线来加热物体、烘干油漆和谷物以及进行医疗等．它的优点是能够使物体从内部发热，效率高，效果好．红外线的波长比红光还长，因此衍射现象比较显著，容易透过云雾烟尘，可以在军事上用于通信、定位、跟踪和夜间摄影等． 四、可见光 可见光的波长在_______________________之间。 天空明亮，是因为___________________________。

高中物理电磁波谱的教案.

高中物理电磁波谱的教案 2018-11-25 【教学目标】 （一）知识与技能 1．了解电磁波谱的构成，知道各波段的电磁波的主要作用及应用。 2．知道电磁波具有能量，是一种物质。 3．了解太阳辐射。 （二）过程与方法 通过查阅与电磁波谱中各种频段波的应用相关的资料，培养学生收集信息，加工处理信息的能力。 （三）情感、态度与价值观 体会电磁波的应用对现代社会的影响，明确不同的`电磁波具有的不同用途和危害，感悟现代科技的正反两个方面，培养辩证唯物的价值观。 【教学重点】红外线、紫外线、X射线、γ射线的特点及应用。 【教学难点】电磁波的能量。 【教学方法】教师引导，学生阅读讨论 【教学用具】投影仪，幻灯片。 【教学过程】 （一）引入新课 师：电磁波的范围很广。我们通常所说的，无线电波、光波各种射线，如红外线、紫外线、X射线、γ射线等，都是电磁波。我们把各种电磁波按照波长或频率大小的顺序排列成谱，就叫电磁波谱。这节课我们就来学习电磁波谱中各种电磁波的特点和主要作用。 （二）进行新课 1．电磁波谱

（投影） 师：请同学说出电磁波家族中，主要有哪些种类？波长最长的是什么？波长最短的是什么？他们主要在哪些方面有应用？ 学生观察图谱，发表见解。 生：电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。波长最长的是无线电波中的长波。波长最短的是γ射线。 师：下面我们依次认识这些电磁波的特点和应用。 2．无线电波 教师提出问题，引导学生通过看书，讨论并回答问题（培养学生的阅读能力） （1）无线电波的波长范围？（2）无线电波有哪些主要应用？ 3．红外线 阅读教材，回答问题： （1）红外线的波长介于哪两种电磁波之间？（2）红外线的主要特点是什么？ （3）红外线的主要应用有哪些？ 4．可见光 阅读教材，回答问题： （1）可见光的波长范围？（2）可见光包括哪几种颜色的光？ （3）天空为什么看起来是蓝色的？傍晚的阳光为什么比较红？ 5．紫外线 阅读教材，回答问题： （1）紫外线的波长范围？（2）紫外线有什么特点？（3）紫外线有哪些应用？ 6．X射线和γ射线 阅读教材，回答问题：

电磁波谱

电磁波谱 科技名词定义 中文名称：电磁波谱 英文名称：electromagnetic spectrum 定义：电磁辐射波长或频率按序排列的总范围。 所属学科：地理学（一级学科）；遥感应用（二级学科） 百科名片 电器波谱 在空间传播着的交变电磁场，即电磁波。它在真空中的传播速度约为每秒30万公里。电磁波包括的范围很广。实验证明，无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波。它们的区别仅在于频率或波长有很大差别。光波的频率比无线电波的频率要高很多，光波的波长比无线电波的波长短很多；而X射线和γ射线的频率则更高，波长则更短。为了对各种电磁波有个全面的了解，人们按照波长或频率的顺序把这些电磁波排列起来，这就是电磁波谱。 分类 依照波长的长短以及波源的不同，电磁波谱可大致分为： （1）无线电波 波长从几千千米到0.3米左右，一般的电视和无线电广播、手机等的波段就是用这种波； （2）微波 波长从0.3米到10^-3米，这些波多用在雷达或其它通讯系统； （3）红外线 波长从10^-3米到7.8×10^-7米；红外线的热效应特别显著； （4）可见光

这是人们所能感光的极狭窄的一个波段。可见光的波长范围很窄，大约在7600 ～4000埃（在光谱学中常采用埃作长度单位来表示波长，1＝10^-10米）。从可见光向两边扩展，波长比它长的称为红外线，波长大约从7600直到十分之几毫米。光是原子或分子内的电子运动状态改变时所发出的电磁波。由于它是我们能够直接感受而察觉的电磁波极少的那一部分，波长从（7.8～3.8）×10^-7米。 （5）紫外线 波长比可见光短的称为紫外线，它的波长从(380～10)×10^-9米，它有显著的化学效应和荧光效应。这种波产生的原因和光波类似，常常在放电时发出。由于它的能量和一般化学反应所牵涉的能量大小相当，因此紫外光的化学效应最强；红外线和紫外线都是人类看不见的，只能利用特殊的仪器来探测。无论是可见光、红外线或紫外线，它们都是由原子或分子等微观客体激发的。近年来，一方面由于超短波无线电技术的发展，无线电波的范围不断朝波长更短的方向发展；另一方面由于红外技术的发展，红外线的范围不断朝波长更长的方向扩展。日前超短波和红外线的分界已不存在，其范围有一定的重叠。 电磁波谱 （6）伦琴射线 这部分电磁波谱，波长从（10～0.01）×10^-9米。伦琴射线（X射线）是电原子的内层电子由一个能态跳至另一个能态时或电子在原子核电场内减速时所发出的；X 射线，它是由原子中的内层电子发射的。随着X射线技术的发展，它的波长范围也不断朝着两个方向扩展。目前在长波段已与紫外线有所重叠，短波段已进入γ射线领域。放射性辐射γ射线的波长是认1左右直到无穷短的波长。 （7）γ射线 是波长从10^-10～10^-14米的电磁波。这种不可见的电磁波是从原子核内发出来的，放射性物质或原子核反应中常有这种辐射伴随着发出。γ射线的穿透力很强，对生物的破坏力很大。由于辐射强度随频率的减小而急剧下降，因此波长为几百千米的低频电磁波强度很弱，通常不为人们注意。实际中用的无线电波是从波长约几千米（频率为几百千赫）开始。波长3000米～50米（频率100千赫～6兆赫）的属于中波段；波长50米～10米（频率6兆赫～30兆赫）的为短波；波长10米～1厘米（频率30兆赫～3万兆赫）甚至达到1毫米（频率为3×10^5兆赫）以下的为超短波（或微波）。有时按照波长的数量级大小也常出现米波，分米波，厘米波，毫米波等名称。

高中物理第四章电磁波及其应用第二节电磁波谱检测新人教版选修1_

第二节电磁波谱 A级抓基础 1．下列所举的电磁波中，电磁波的波长最长的是( ) A．收音机接收的短波 B．医院透视用的X射线 C．微波炉使用的微波 D．人体发出的红外线 解析：根据电磁波谱知，波长关系：短波＞微波＞红外线＞X射线，可知波长最长的是短波，故选A. 答案：A 2．当电磁波的频率增加时，它在真空中的波速将( ) A．增大B．减小 C．不变D．无法判断 解析：电磁波在真空中的传播速度等于光速，即c＝3.0×108 m/s，与电磁波的频率无关． 答案：C 3．关于电磁波传播过程中的速度公式v＝λf，下列说法正确的是( ) A．公式表明波长越长，电磁波的传播速度越大 B．公式表明频率越高，电磁波的传播速度越大 C．电磁波的能量越大，传播速度越大 D．电磁波的传播速度与波长和频率及能量无关，仅决定于介质 解析：此公式是这三个量的关系式，波速是由介质决定的，与波长和频率及能量无关，所以A、B、C项错． 答案：D 4．我们生活中用的日光灯是靠镇流器产生的高电压使灯管中的稀薄汞蒸气发出某种电磁波，该电磁波射到灯管壁上的荧光粉上，从而发光．你认为汞蒸气激发后发射的电磁波是( ) A．红外线B．紫外线 C． X射线D．γ射线 解析：该电磁波使荧光粉发光，说明该电磁波具有荧光效应，所以应为紫外线． 答案：B 5．(多选)关于红外线的作用与来源，下列说法正确的是( )

A．一切物体都在不停地辐射红外线 B．红外线具有很强的热作用和荧光作用 C．红外线的显著作用是化学作用 D．既然红外线可以在人造卫星上遥感探测地球资源，那么红外线很容易穿透云雾 解析：荧光作用和化学作用都是紫外线的重要用途，红外线波长较可见光长，绕过障碍物能力强，易穿透云雾． 答案：AD 6．下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象．请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的横线上． (1)X光机，________． (2)紫外线灯，________． (3)理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好．这里的“神灯”是利用________． A．光的全反射 B．紫外线具有很强的荧光作用 C．紫外线具有杀菌消毒作用 D. X射线的很强的贯穿力 E．红外线具有显著的热作用 F．红外线波长较长易发生衍射 解析：(1)X光机是用来透视人的体内器官的，因此需要具有较强穿透力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大伤害的X 射线，因此选D. (2)紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用，因此选C. (3)“神灯”又称红外线灯，主要用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快，因此选E. 答案：(1)D (2)C (3)E 7．“风云二号”卫星发送回地面的红外云图是由卫星上设置的具有接收云层辐射的红外线感应器完成的，云图上的黑白程度由辐射红外线的云层的温度的高低决定，这是红外线的( ) A．不可见性B．穿透性强 C．热效应D．化学效应 解析：云层的温度不同，其辐射红外线的强度和波长表现在云图上的黑白程度就不同．所

2019-2020学年高中物理 第四章 第二节 电磁波谱教案 新人教版选修1-1.doc

2019-2020学年高中物理第四章第二节电磁波谱教案新人教版 选修1-1 教学目标： 1、掌握波长、频率和波速的关系。知道电磁波在真空中的传播速度跟光速相同，即c=3×108ｍ/ｓ。 2、了解电磁波谱是有无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线、γ射线组成的，能够知道它们各自的特点与主要应用。 3、了解电磁波具有能量。了解太阳辐射大部分能量集中的波长范围。 4、了解寻找地外文明的主要历史和当前的进展，激发学生探索地外未知生命的热情，增加求知欲。 教学过程： 一、电磁波谱 说明：电磁波的频率很广，无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线、γ射线都是电磁波。按电磁波的波长或频率大小的顺序把他们排列成谱，叫做电磁波谱 二、无线电波 问：无线电波的波长范围如何？（波长大于1mm，频率小于3GHz） 问：无线电波有何应用？（广播、电视、天体物理研究） 三、红外线 问：红外线的波长范围如何？（比无线电波短，比可见光长） 问：红外线有何特点？（红外线具有热效应，任何物体都能辐射红外线，温度越高，红外辐射越强） 问：红外线有何应用？（①红外线遥感②遥控③红外线加热） 三、可见光 问：可见光的波长范围是什么？（400nm-700nm） 问：可见光中包含哪几种颜色的色光？（红、橙、黄、绿、蓝、聢、紫） 问：天空为什么看起来是蓝色的？（在没有大气的太空，即使太阳高悬在空中，它周围的天空也是黑暗的，光线经过大气层，经过大气的散射，所以天空是亮的，四面八方都是亮的。由于大气对波长较短的蓝光、紫光的散射作用比较强所以天空看起来是蓝色的） 问：为什么早晨、傍晚的阳光特别红？（因为傍晚的阳光在穿过厚厚的大气层时，蓝光、紫光大部分被吸收掉了，剩下红光、橙光进入我们的眼睛，所以傍晚的阳光看起来比较红）四、紫外线 问：紫外线的波长范围是什么？（5nm-370nm） 问：紫外线有何特征？（具有较大的能量） 问：紫外线有何应用？（①杀菌②促进钙的吸收③防伪）

电磁波谱

电磁波：在空间传播着的交变电磁场，即电磁波。它在真空中的传播速度约为每秒30万公里。电磁波包括的范围很广。实验证明，无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波。它们的区别仅在于频率或波长有很大差别。光波的频率比无线电波的频率要高很多，光波的波长比无线电波的波长短很多；而X射线和γ射线的频率则更高，波长则更短。为了对各种电磁波有个全面的了解，人们按照波长或频率的顺序把这些电磁波排列起来，这就是电磁波谱。MICRON电磁波谱 无线电波是波长大于1mm，频率小于300GHz的电磁波。 红外线：在光谱中波长自0.76至400微米的一段称为红外线，红外线是不可见光线。所有高于绝对零度（-273.15℃）的物质都可以产生红外线。现代物理学称之为热射线。医用红外线可分为两类：近红外线与远红外线。

近红外线 | (Near Infra-red, NIR)| 700~ 2,000nm | 0.7~2 MICRON 中红外线| (Middle Infra-red, MIR)| 3,000~ 5,000nm | 3~5 MICRON 远红外线 | (Far Infra-red, FIR)| 8,000~14,000nm | 8~14 可见光visible light：电磁波谱中波长约在0.39～0.76μm范围内且为肉眼可见的电磁辐射。定义2：波长在380～780nm范围能引起视觉的电磁波。 紫外线ultraviolet ray;UVR：来自太阳辐射的一部分，它由紫外光谱区的三个不同波段组成，从短波的紫外线C到长波的紫外线A。紫外线是电磁波谱中波长从10nm到400nm辐射的总称，不能引起人们的视觉。其光谱如下： X射线：波长介于紫外线和X射线间的电磁辐射。由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现，故又称伦琴射线。波长小于0.1埃的称超硬X射线，在0.1～1埃范围内的称硬X射线，1～10埃范围内的称软X射线。 γ射线：又称γ粒子流，是原子核能级跃迁蜕变时释放出的射线，是波长短于0.2埃的电磁波。γ射线有很强的穿透力，工业中可用来探伤或流水线的自动控制。γ射线对细胞有杀伤力，医疗上用来治疗肿瘤。

人教版物理选修1-1第四章第二节电磁谱同步训练A卷(考试)

人教版物理选修1-1第四章第二节电磁谱同步训练A卷（考试）姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题（共15小题） (共15题；共30分) 1. （2分） (2020高二下·上海月考) 关于电磁波的应用，下列说法错误的是（） A . 无线电波广泛用于通讯 B . 紫外线可用于杀菌消毒 C . 验钞机利用了红外线的荧光作用 D . 金属探伤利用了γ射线的穿透性强 【考点】 2. （2分） (2019高二下·绍兴期末) 下列说法正确的是（） A . 电磁波属于纵波 B . 无线电波的传输一定需要介质 C . 在LC振动电路的充电过程中，电流与电荷量同时达到最大值 D . 在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制 【考点】 3. （2分） (2018高二下·黄冈期末) 关于电磁波，下列说法正确的是（） A . 均匀变化的磁场产生均匀变化的电场 B . 电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以实现无线传输 C . 雷达是利用超声波来测定物体位置的无线电设备

D . 不同频率的电磁波在同一介质中传播速度相同 【考点】 4. （2分）(2019·黄浦模拟) 光波具有的下列性质中，与声波不同的是（） A . 能传递能量 B . 频率由波源决定 C . 能产生衍射现象 D . 能在真空中传播 【考点】 5. （2分）利用所学物理知识，可以初步了解常用的公交一卡通（IC卡）的工作原理及相关问题．IC卡内部有一个由电感线圈L和电容C构成的LC振荡电路．公交车上的读卡机（刷卡时“嘀”的响一声的机器）向外发射某一特定频率的电磁波．刷卡时，IC卡内的线圈L中产生感应电流，给电容C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输．下列说法正确的是（） A . IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电池 B . 仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时，IC卡才能有效工作 C . 若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则线圈L中不会产生感应电流 D . IC卡只能接收读卡机发射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息 【考点】 6. （2分）在电磁学发展历程中，许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是 A . 库仑发现了磁场对运动电荷的作用规律