2019-2020年高中物理 第十四章 电磁波 5 电磁波谱学案2(新人教版)选修3-4

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1、2019-2020年高中物理第十四章电磁波5电磁波谱学案2(新人教版)选修3-41．电磁波谱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。像上图一样按频率或波长的大小把它们排成的谱叫电磁波谱。【例1】根据电磁波谱选出下列各组电磁波，其中频率互相交错重叠，且波长顺序由短到长排列的是()A．微波、红外线、紫外线B．γ射线、X射线、紫外线C．紫外线、可见光、红外线D．紫外线、X射线、γ射线解析：选项剖析结论A微波、红外线、紫外线的波长由长到短×B在电磁波谱中紫外线、X射线、γ射线有重叠，γ射线波长最短，紫外

2、线波长最长√D×C紫外线、可见光、红外线虽相邻，但它们三者间波长有明确的界线，频率也不相重叠×答案：B2．无线电波、红外线、可见光(1)无线电波波长大于1mm(频率小于300GHz)的电磁波是无线电波，无线电波广泛用于通信和广播。(2)红外线①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中各色光的热作用时，把温度计移至红光区域外侧，发现温度更高。②特性：热作用③红外线的频率比可见光更接近固体物质分子振动的固有频率，更容易引起分子的共振，所以有明显的热效应。④应用：红外线加热、红外摄影、红外遥感。(3)可见光①特性：引起人的视觉，为地球上的生命提供赖以生

3、存的能量。②可见光只在一个很窄的波段内，通常波长范围为400～770nm，不同频率(或波长)的可见光颜色不同，频率最高(波长最短)的是紫光，频率最低(波长最长)的是红光。③应用：摄影、照明。④天空看起来是蓝色的，是由于波长较短的光比波长较长的光更容易被散射；傍晚的阳光比较红，是由于大气对波长较短的紫光比波长较长的红光、橙光吸收较强的缘故。【例2】下列关于红外线的说法中正确的是()A．红外烤箱中的红光就是红外线B．红外线比可见光更容易发生衍射C．高温物体辐射红外线，低温物体不辐射红外线D．红外线比可见光更容易引起固体物质分子共振解析：选项剖析结论A红外线是看不见的，所

4、以看到的红光不是红外线×B红外线比可见光的波长长，更容易发生衍射√C一切物体都能辐射红外线，温度越高，辐射越强×D红外线频率更接近固体分子频率，易共振，热作用显著√答案：BD3．紫外线、X射线、γ射线(1)紫外线①发现过程：1801年德国物理学家里特，发现在紫外区放置的照相底片感光，荧光物质发光。②特性：化学作用，荧光效应促进人体合成维生素D。③紫外照相、验钞机、黑光灯都是利用紫外线的荧光效应。杀菌、消毒主要应用紫外线的化学效应。(2)X射线①发现过程：1895年德国物理学家伦琴在研究阴极射线的性质时，发现阴极射线(高速电子流)射到玻璃壁上，管壁会发出同种看不见的射

5、线。②产生条件：高速电子流射到任何固体上，都会产生X射线。③特性：穿透本领很大。④应用：工业上金属探伤、医疗上透视人体。(3)γ射线①特性：穿透本领极强。②应用：工业探伤、医用治疗。【例3】关于紫外线的作用和性质，下列说法正确的是()A．一切物体都在不停地辐射紫外线B．紫外线能杀菌消毒是因为紫外线具有较高的能量，可以穿透细胞膜C．紫外线具有较强的穿透能力，可以穿透人的皮肤，破坏内脏器官D．紫外线具有荧光作用解析：A×并不是一切物体都不停地辐射紫外线B√紫外线穿透能力较强，可以穿透细胞膜，具有杀菌消毒作用，但并不能穿透人的皮肤破坏内脏器官C×D√紫外线具有荧光作用答案

6、：BD4．电磁波的能量(1)电磁波具有能量，微波炉就是利用电磁波来加热食物的。(2)电磁波具有与其他物质相互作用的属性俄国物理学家列别捷夫测量出光对被照射的物体有压力，用实验证明了由电磁场理论预言的“光压”。在天文现象中，彗星尾就是太阳光的“光压”压迫彗星尘埃物质而形成的。(3)太阳辐射太阳光中含有可见光、无线电波、红外线、紫外线、X射线、γ射线。太阳辐射的能量主要集中在可见光、红外线和紫外线三个区域。【例4】下列能说明电磁波具有能量的是()A．可见光射入人的眼睛，人看到物体B．放在红外线区域的温度计升温很快C．收音机调到某个台时，调谐电路发生电谐振D．γ射线具有很

7、强的贯穿能力解析：选项剖析结论A人眼看到物体，说明人眼感觉到了可见光的能量√B红外线具有热作用，说明红外线具有能量√C调谐电路中的感应电流的能量源于空中的无线电波√Dγ射线的贯穿能力说明γ射线具有很高的能量√答案：ABCD5．各种电磁波共性和个性的比较(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