1、5 电磁波谱电磁波谱 学科素养与目标要求 物理观念：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.知道电磁波具有能量，知道电磁波是一种物质 科学思维：了解不同波长电磁波的特性及其主要用途 科学态度与责任：了解电磁波的应用和其在科技、经济、社会发展中的作用 一、电磁波谱 1电磁波谱：按电磁波的波长或频率大小的顺序排列成谱，叫做电磁波谱 2按照波长从长到短依次排列为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、 射线不 同的电磁波由于具有不同的波长(频率)，才具有不同的特性 二、电磁波的特性及应用 1无线电波：波长大于 1 mm(频率小于 300 GHz)的电磁波
2、是无线电波，主要用于通信、广 播及其他信号传输 2红外线 (1)红外线是一种光波，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)红外线主要用于红外遥感和红外高速摄影 3可见光：可见光的波长在 760 nm 到 400 nm 之间 4紫外线 (1)波长范围在 5_nm 到 370_nm 之间，不能引起人的视觉 (2)具有较高的能量，应用于灭菌消毒，具有较强的荧光效应，用来激发荧光物质发光 5X 射线和 射线 (1)X 射线频率比紫外线高，穿透力较强，用来检查工业部件有无裂纹或气孔，医学上用于人 体透视 (2) 射线频率比
3、X 射线还要高，具有很高的能量，穿透力更强，医学上用来治疗癌症，工业 上用于探测金属部件内部是否有缺陷 三、电磁波传递能量 电磁波是运动中的电磁场，各种各样的仪器能够探测到许许多多的电磁波，表明电磁波可以 传递能量 四、太阳辐射 太阳辐射的能量集中在可见光、红外线和紫外线三个区域，在眼睛最敏感的黄绿光附近，辐 射的能量最强 判断下列说法的正误 (1)各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是 射线( ) (2)红外线有显著的热效应，紫外线有显著的化学作用( ) (3)X 射线的穿透本领比 射线更强( ) (4)低温物体不能辐射红外线( ) 一、电磁波谱 各种电磁波的共性 (1)在本质上都是电磁
4、波，遵循相同的规律，各波段之间的区别并没有绝对的意义 (2)都遵循公式 vf，在真空中的传播速度都是 c3108 m/s. (3)传播都不需要介质 (4)都具有反射、折射、衍射和干涉的特性 例 1 (多选)关于电磁波谱，下列说法正确的是( ) A波长不同的电磁波在本质上完全相同 B电磁波的波长若差异太大则会出现本质不同的现象 C电磁波谱的频带很宽 D电磁波的波长很短，所以电磁波的频带很窄 答案 AC 解析 电磁波谱中的电磁波在本质上是完全相同的，只是波长或频率不同而已其中波长最 长的波跟波长最短的波之间的频率相差 1020倍，电磁波谱的频带很宽 例 2 (2016 上海卷)各种不同频率范围的电
5、磁波按频率由大到小的排列顺序是( ) A 射线、紫外线、可见光、红外线 B 射线、红外线、紫外线、可见光 C紫外线、可见光、红外线、 射线 D红外线、可见光、紫外线、 射线 答案 A 解析 在电磁波谱中，各电磁波按照频率从小到大的排列顺序是：无线电波、红外线、可见 光、紫外线、X 射线、 射线，所以选项 A 正确 二、电磁波的特性及应用 电磁波在我们日常生活中应用相当广泛，请你列举出下列电磁波的应用实例：无线电波、红 外线、可见光、紫外线、X 射线和 射线 答案 无线电波：收音机；红外线：电烤箱；可见光：人看到的五彩缤纷的世界；紫外线： 紫外线消毒灯；X 射线：X 光透视机； 射线： 射线探伤
6、 不同电磁波的特性及应用 电磁波谱 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X 射线 射线 频率 由左向右，频率变化为由小到大 真空中的 波长 由左向右，波长变化为由长到短 特性 波动性强 热效应强 感光性强 化学作用、 荧光效应强 穿透力强 穿透力 最强 用途 通信、广 播、天体 物理研究 遥控、遥测、 加热、 红外摄 像、 红外制导 照明、 照相等 日光灯、杀 菌、防伪、治 疗皮肤病等 检查、探 测、透视、 治疗 探测、 治疗 例 3 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
7、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 DX 射线有很强的贯穿力 E红外线具有显著的热效应 F红外线波长较长，易发生衍射 答案 (1)D (2)C (3)E 解析 (1)X 光机是用来透视人体内部器官的，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 X 射线，故选择 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，故选择 C. (3)“神灯”又称红外线灯，主要是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
8、，故选择 E. 学科素养 例 3 考查了不同电磁波的特征及应用，体现了“物理观念”的学科素养又通 过这些例子，让学生了解物理现象在一些医疗器械中的应用，体现了“科学态度与责任”的 学科素养 针对训练 关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是( ) 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电磁波频率最大的是 射线，最容易用它来观察衍射现象 D紫外线和 X 射线都可以使感光底片感光 答案 D 解析 X 射线有很强的穿透本领，常用于医学透视人体，红外线没有，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是 射线，
9、其波长最短，最不容易发 生衍射现象，C 错误. 1(电磁波谱)(多选)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、 射线 C红光、黄光、绿光 D紫外线、X 射线、 射线 答案 BCD 解析 电磁波谱按波长从长到短的排列顺序依次是无线电波红外线可见光(红、橙、黄、 绿、青、蓝、紫)紫外线X 射线 射线，由此可知 B、C、D 选项正确 2(电磁波谱)下列各组电磁波，按衍射能力由强到弱的正确排列是( ) A 射线、红外线、紫外线、可见光 B红外线、可见光、紫外线、 射线 C可见光、红外线、紫外线、 射线 D紫外线、可见光、红外线、 射线 答案 B 3(电
10、磁波的特性及应用)电磁波在生活中有着广泛的应用不同波长的电磁波具有不同的特 性，因此也有不同的应用下列器材与其所应用的电磁波对应关系不正确的是( ) A雷达无线电波 B手机X 射线 C紫外消毒柜紫外线 D遥控器红外线 答案 B 解析 雷达是利用了无线电波中微波来测距的，故 A 正确；手机采用的是无线电波，X 射线 对人体有很大的辐射，不能用于通信，故 B 错误；紫外线具有很强的消毒作用，故 C 正确； 红外线可以用于遥控器，故 D 正确 4 (电磁波的特性及应用)如图1所示的容器中盛有含碘的二硫化碳溶液， 在太阳光的照射下， 地面呈现的是圆形黑影，在黑影中放一支温度计，可发现温度计显示的温度明显上升， 则由 此可判定( ) 图 1 A含碘的二硫化碳溶液对于可见光是透明的 B含碘的二硫化碳溶液对于紫外线是不透明的 C含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的 D含碘的二硫化碳溶液对于红外线是不透明的 答案 C 解析 紫外线具有荧光效应，红外线热效应明显，可见光有视觉感应，地面呈现的是圆形黑 影，说明含碘的二硫化碳溶液对于可见光是不透明的；温度计显示的温度明显上升，红外线 热效应明显，故说明含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的故选 C.