第四章電磁振蕩與電磁波4.4電磁波譜目錄CONTENTS1

學(xué)習(xí)目標(biāo)2

新課導(dǎo)入3

新課講解4

課堂小結(jié)5

當(dāng)堂小練1.認(rèn)識(shí)電磁波譜.知道各個(gè)波段的電磁波名稱、特征和典型應(yīng)用.

2.能解釋電磁波在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用.

學(xué)習(xí)目標(biāo)

太空中的太陽(yáng)動(dòng)力學(xué)觀測(cè)臺(tái)（SDO）可以拍攝到紫外線波段的太陽(yáng)圖像。通過(guò)這些圖像可以觀察到被可見(jiàn)光模糊或者遮擋的日冕等太陽(yáng)活動(dòng)。對(duì)比波長(zhǎng)為211nm的紫外線和可見(jiàn)光的圖像可以看出，它與我們常見(jiàn)的太陽(yáng)大不相同。除了可見(jiàn)光和紫外線，你還知道太陽(yáng)能發(fā)出哪些波段的電磁波嗎？問(wèn)題：？新課導(dǎo)入一、電磁波譜電磁波譜：按電磁波的波長(zhǎng)或頻率高低的順序把它們排列成譜，叫電磁波譜1、電磁波譜的概念：由無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、倫琴射線、γ射線合起來(lái)構(gòu)成范圍非常廣闊的電磁波譜新課講解無(wú)線電波紅外線可見(jiàn)光紫外線γ射線可見(jiàn)光X射線二、無(wú)線電波1、無(wú)線電波的特點(diǎn)概念：特點(diǎn)：λ大于1mm（f小于300000MHz），λ較長(zhǎng)。應(yīng)用：無(wú)線電技術(shù)長(zhǎng)、中短波用于發(fā)送廣播信號(hào)。微波用于發(fā)送電視信號(hào)和微波爐。特性：無(wú)線電技術(shù)無(wú)線電波的波段分布及其主要用途（根據(jù)：波長(zhǎng)/頻率）

無(wú)線電波的波段分布及其主要用途（根據(jù)：波長(zhǎng)/頻率）

波長(zhǎng)短的電磁波，由于衍射現(xiàn)象不明顯，傳播的方向性好，有利于用電磁波定位。

雷達(dá)天線（微波）射電望遠(yuǎn)鏡通過(guò)接收天體輻射的無(wú)線電波，進(jìn)行天體物理研究。

移動(dòng)電話經(jīng)常使用Wi-Fi聯(lián)網(wǎng)，也會(huì)用藍(lán)牙傳輸數(shù)據(jù)。但是，由于Wi-Fi和藍(lán)牙使用了相同頻段的無(wú)線電波，兩者可能互相干擾。請(qǐng)你利用移動(dòng)電話中的應(yīng)用程序檢查一下，在連接藍(lán)牙鼠標(biāo)或藍(lán)牙音響后，移動(dòng)電話的上網(wǎng)速度會(huì)不會(huì)受到影響。再查一查Wi-Fi和藍(lán)牙所使用的電磁波的頻率是多少。做一做：三、紅外線紅外線特點(diǎn)：*

λ介于無(wú)線電波和可見(jiàn)光之間。

*所有物體都發(fā)射紅外線。

*物體的紅外輻射跟溫度有關(guān)。溫度越高,發(fā)射的紅外線越強(qiáng)。波長(zhǎng)范圍：750nm～１×106nm一切物體都在不停地輻射紅外線，

物體溫度越高,輻射的紅外線越強(qiáng).

熱輻射----即紅外線輻射,熱傳遞方式之一發(fā)現(xiàn)：由英國(guó)人赫歇爾于1800年首先發(fā)現(xiàn)特性：熱效應(yīng)用途：紅外攝影、紅外線遙感技術(shù)

利用紅外探測(cè)器能在較冷的背景上探測(cè)出較熱物體的紅外輻射，這是夜視儀器和紅外攝影的基礎(chǔ)（圖）用靈敏的紅外探測(cè)器接收遠(yuǎn)處物體發(fā)出的紅外線，然后用電子電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，可以得知被測(cè)對(duì)象的形狀及溫度、濕度等參數(shù)。這就是紅外遙感技術(shù)。利用紅外遙感技術(shù)可以在飛機(jī)或人造地球衛(wèi)星上勘測(cè)地?zé)?、尋找水源、監(jiān)視森林火情、預(yù)報(bào)風(fēng)暴和寒潮。紅外遙感技術(shù)在軍事上的應(yīng)用也十分重要。人體也在發(fā)射紅外線，體溫越高，發(fā)射的紅外線越強(qiáng)。根據(jù)這個(gè)原理制成的紅外體溫計(jì)不與身體接觸也可以測(cè)量體溫。

紅外線遙感非接觸紅外測(cè)溫儀紅外線在生活中的應(yīng)用

紅外線衛(wèi)星云圖顯示一九九九年九月十六日臺(tái)風(fēng)約克于清晨靠近香港時(shí),中心的風(fēng)眼清晰可見(jiàn)。利用紅外線檢測(cè)人體的健康狀態(tài)，透過(guò)圖片可以根據(jù)不同顏色判斷病變區(qū)域。四、可見(jiàn)光能使人的眼睛產(chǎn)生視覺(jué)效應(yīng)的電磁波稱為可見(jiàn)光。如：紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫各色光。波長(zhǎng)范圍：400nm～760nm特性：能作用于眼睛并引起視覺(jué)應(yīng)用：照明、攝影等各色光在真空中的波長(zhǎng)和頻率可見(jiàn)光在電磁波中是一個(gè)很窄的波段光的顏色是由電磁波的頻率決定的。不同頻率的色光在真空中波速相同，在介質(zhì)中波速不同。同一色光在不同介質(zhì)中，頻率（顏色）不變，波長(zhǎng)和波速都要改變。在同一介質(zhì)中，頻率越高，波速越小。想一想：？天空為什么是亮的？天空為什么是藍(lán)色的？？

天空是亮的，是因?yàn)楣庠诖髿鈱又邪l(fā)生了散射。在晴朗的天氣里空氣中會(huì)有許多微小的塵埃、水滴、冰晶等物質(zhì)，當(dāng)太陽(yáng)光通過(guò)空氣時(shí)太陽(yáng)光中波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅光、橙光、黃光都能穿透大氣層，直接射到地面，而波長(zhǎng)較短的藍(lán)、紫、靛等色光，很容易被懸浮在空氣中的微粒阻擋，從而使光線散射向四方，使天空呈現(xiàn)出蔚藍(lán)色。想一想：？海水為什么是藍(lán)色的？

太陽(yáng)光是由紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七色光復(fù)合而成，七色光波長(zhǎng)長(zhǎng)短不一，從紅光到紫光，波長(zhǎng)由長(zhǎng)漸短，其中波長(zhǎng)長(zhǎng)的紅光、橙光、黃光穿透能力強(qiáng)，最易被水分子所吸收。波長(zhǎng)較短的藍(lán)光、紫光穿透能力弱，遇到純凈海水時(shí)，最易被散射和反射。又由于人們眼睛對(duì)紫光很不敏感，往往視而不見(jiàn)，而對(duì)藍(lán)光比較敏感。于是，我們所見(jiàn)到的海洋就呈現(xiàn)出一片蔚藍(lán)色或深藍(lán)色了。五、紫外線波長(zhǎng)范圍：5nm～370nm特性：應(yīng)用：感光技術(shù)、醫(yī)用消毒等紫外線是一種波長(zhǎng)比紫光還短的不可見(jiàn)光熒光效應(yīng)化學(xué)作用殺菌消毒一切高溫物體發(fā)出的光中，都有紫外線。注意：紅外線與紫外線人眼都是看不到的里特發(fā)現(xiàn)：由德國(guó)物理學(xué)家里特于1801年首先發(fā)現(xiàn)的利用紫外線的熒光作用檢驗(yàn)人民幣的真?zhèn)巫⒁猓合緹?、?yàn)鈔機(jī)燈看起來(lái)是淡藍(lán)色的。這不是紫外線。紫外線看不見(jiàn)。紫外線殺菌想一想：？人為什么不能長(zhǎng)時(shí)間在太陽(yáng)下暴曬？

紫外線的作用較強(qiáng)，人體適量接受太陽(yáng)光里的紫外線照射，能促進(jìn)鈣質(zhì)吸收。但過(guò)多地吸收紫外線，會(huì)對(duì)皮膚和眼睛造成傷害。六、X射線和γ射線波長(zhǎng)范圍：X射線：10－8m~10－12m

特性：應(yīng)用：醫(yī)學(xué)檢查、安全檢查倫琴射線（X射線）是一種波長(zhǎng)比紫外線更短的不可見(jiàn)光。W.K.倫琴發(fā)現(xiàn)：X射線由德國(guó)物理學(xué)家W.K.倫琴于1895年發(fā)現(xiàn)

穿透力很強(qiáng)產(chǎn)生機(jī)理：高速電子流射到任何固體上都會(huì)產(chǎn)生倫琴射線，它是原子內(nèi)層電子受激發(fā)后產(chǎn)生的。波長(zhǎng)范圍：γ射線：小于10－10m特性：應(yīng)用：醫(yī)學(xué)治療γ刀，金屬探傷比X射線波長(zhǎng)更短的電磁波，就是γ射線當(dāng)心電離輻射

具有很高的能量，更強(qiáng)的穿透能力γ射線對(duì)人體正常細(xì)胞有很強(qiáng)的破壞作用，因此有γ射線可能出現(xiàn)的地方，必須提出警告，嚴(yán)加防護(hù)七、STSE-尋找地外文明

人類探索自然奧秘的活動(dòng)從來(lái)沒(méi)有停止過(guò)。20世紀(jì)，“外星人”成了科幻小說(shuō)的主題之一。1960年美國(guó)國(guó)立射電天文臺(tái)執(zhí)行了一項(xiàng)計(jì)劃：尋找“外星人”。他們使用一臺(tái)直徑26m的射電望遠(yuǎn)鏡，接收21cm波長(zhǎng)的無(wú)線電信號(hào)。宇宙中最多的元素是氫，21cm波長(zhǎng)是氫原子輻射的波長(zhǎng)之一。如果存在著任何智慧生物，他們都會(huì)對(duì)氫元素作透徹的研究。同年4月8日，這架射電望遠(yuǎn)鏡開(kāi)始搜索。遺憾的是，至今沒(méi)有發(fā)現(xiàn)什么有價(jià)值的信息。研究人員又在19721975年用兩臺(tái)直徑更大的射電望遠(yuǎn)鏡和更精密的儀器，在同一波段對(duì)660顆與太陽(yáng)類似的恒星進(jìn)行無(wú)線電監(jiān)聽(tīng)，結(jié)果仍然沒(méi)有新的發(fā)現(xiàn)。我國(guó)在貴州建造的世界最大的球面射電望遠(yuǎn)鏡FAST正在開(kāi)展對(duì)地外文明的探索。除了千方百計(jì)接收來(lái)自太空的“外星人來(lái)電”之外，地球上的人也主動(dòng)向宇宙發(fā)射過(guò)幾次無(wú)線電信號(hào)。1974年