高中物理电磁波谱课件新人教版选修

高中物理电磁波谱精品课件新人教版选修，带你深入了解电磁波谱的奥妙，从可见光到无线电波，从紫外线到射线，揭开宇宙的秘密，领略科学的魅力X电磁波谱概述定义组成

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22.电磁波谱包含了所有频率的电电磁波谱由不同频率和波长的磁辐射，从无线电波到伽马射电磁辐射组成，包括无线电波线、微波、红外线、可见光、紫外线、射线和伽马射线X应用特点

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44.电磁波谱的应用范围很广，从电磁波谱中的不同辐射形式具通信和医疗到科学研究和工业有不同的性质和应用生产电磁波的性质传播速度电磁波的传播速度在真空中为光速，约为每秒万公里30横波性质电磁波在不同介质中的传播速度会有所不同电磁波的振动方向与传播方向垂直，属于横波电磁波可以在真空中传播，不需要介质电磁波的种类无线电波微波红外线频率最低，波长最长，主要用于无线通频率较高，波长较短，主要用于雷达、频率更高，波长更短，主要用于热成像信、广播和电视卫星通信和微波炉、遥感和红外线加热可见光紫外线射线X频率更高，波长更短，是人类眼睛可以频率更高，波长更短，可以杀菌消毒，频率更高，波长更短，穿透力强，主要感知的光线，包含多种颜色但过量照射会对人体有害用于医疗诊断和工业检测射线γ频率最高，波长最短，穿透力极强，主要用于治疗癌症和杀菌消毒可见光的性质波粒二象性可见光同时具有波的性质和粒子的性质，表现出波动性和粒子性波长范围可见光的光谱范围约为纳米到纳米380780颜色不同波长的可见光对应不同的颜色，从红光到紫光，波长逐渐减小可见光的反射反射定律1入射角等于反射角反射现象2光线照射到物体表面改变传播方向镜面反射3光线平行反射漫反射4光线不规则反射反射现象在生活中十分常见，例如镜子反射光线形成影像，水面反射阳光形成波光粼粼的景象可见光的折射折射现象光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生改变，这种现象称为光的折射折射定律折射光线、入射光线和法线在同一平面内；入射角的正弦与折射角的正弦之比是一个常数，这个常数叫做两种介质的折射率应用折射现象在生活中有着广泛的应用，例如透镜、望远镜、显微镜等可见光的色散光的色散现象1当一束白光通过三棱镜后，会被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光不同颜色光折射率不同2红光折射率最小，紫光折射率最大，所以红光偏折角最小，紫光偏折角最大光的色散应用3光的色散在生活中有很多应用，例如彩虹、光谱分析、光学仪器的设计等可见光的干涉杨氏双缝实验1两束相干光波相遇干涉条纹2明暗相间条纹干涉原理3波峰叠加更亮应用4激光技术当两束相干光波相遇时，会在相遇区域形成明暗相间的条纹，这就是光的干涉现象杨氏双缝实验是典型的干涉现象，两束光波通过两条狭缝后相遇，形成干涉条纹干涉条纹是由于波峰叠加增强，波谷叠加减弱造成的可见光的衍射定义当光波遇到障碍物或孔隙时，会偏离直线传播的现象，称为光的衍射惠更斯原理衍射现象可以用惠更斯原理解释波阵面上每一个点都可以看作一个新的波源，这些子波相互叠加形成新的波前衍射现象衍射现象是光的波动性的重要表现，在生活中有着广泛的应用，例如，单缝衍射、双缝干涉等衍射的影响因素衍射现象与光的波长和障碍物或孔隙的大小有关波长越短，衍射现象越不明显；障碍物或孔隙越大，衍射现象越不明显射线的性质X穿透性强电离作用波动性射线能穿透许多物质，如人体组织、金属射线能使原子中的电子发生电离，形成离射线具有波动性，能发生衍射现象，并能X X X等，但穿透能力取决于物质的密度和厚度子对，对生物体有较强的伤害作用被晶体衍射，用于研究物质的结构射线的应用X医疗诊断工业检测12射线可以穿透人体组织，帮射线可用于检测金属零件的X X助医生诊断骨骼、牙齿、肺部内部缺陷，如裂缝、气孔和焊和心脏等器官的疾病接缺陷，确保产品质量安全检查科学研究34机场等安全场所使用射线扫射线在材料科学、化学和物XX描行李和物品，防止危险物品理学等领域有着广泛的应用，进入有助于研究物质的结构和性质紫外线的性质能量较高波长较短对人体的危害荧光效应紫外线光子能量比可见光更高紫外线的波长比可见光更短，过量的紫外线照射会导致皮肤紫外线照射到某些物质时会使，具有更高的穿透力在10纳米至400纳米之间晒伤，甚至增加患皮肤癌的风它们发出可见光，称为荧光效险应紫外线的应用医疗消毒食品保鲜紫外线可以杀死细菌和病毒，常紫外线可以抑制细菌和真菌的生用于医疗器械、手术室和病房的长，延长食品保鲜期，提高食品消毒，确保医疗安全安全水质净化工业应用紫外线可以杀灭水中的细菌和病紫外线可以用于固化油墨和树脂毒，确保水质安全，适合于家庭，在印刷、涂料和电子制造等领和工业水处理域发挥重要作用红外线的性质红外线的波长红外线的能量红外线的热效应红外线是电磁波谱的一部分，红外线的能量比可见光低，比红外线可以被物质吸收，转化波长范围为780纳米到1毫微波高为热能，使物质温度升高米红外线能量较低，可以穿透一红外线比可见光波长更长，比些物质，如玻璃和塑料红外线加热物体是利用其热效微波波长更短应，例如红外烤箱红外线的应用红外线遥控热成像技术红外线加热红外线遥控器使用红外线信号控制电视、空红外线热成像仪可以检测物体辐射的红外线红外线加热器将电能转化为红外线辐射，用调等家用电器，广泛应用于现代生活中，形成热图像，用于夜视、医学诊断、工业于取暖、烘干、食品加工等，具有高效、节检测等领域能的优势微波的性质波长范围穿透性微波的波长范围在1毫米到1米之间，介微波可以穿透许多物质，例如玻璃、塑料于红外线和无线电波之间和衣服，但会被金属反射微波具有较长的波长，因此其频率较低，这种穿透性使微波在雷达、卫星通信和其能量也较低他应用中得到广泛应用加热性质微波可以被水分子吸收，并使水分子振动，从而产生热量这就是为什么微波炉能够快速加热食物的原因微波的应用微波炉微波通信

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22.微波炉利用微波加热食物，方微波通信可用于长距离传输信便快捷号，例如手机信号雷达医疗

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44.雷达使用微波探测目标，用于微波在医学领域用于治疗和诊导航、气象预报和军事领域断疾病，例如微波治疗和微波成像无线电波的性质波长频率传播无线电波波长范围广,从几米到几千米不等无线电波频率范围在3kHz-300GHz之间无线电波可通过电磁波传播，在地球表面、大气层和宇宙空间中传播无线电波的应用无线电广播与通信雷达探测卫星通信微波炉加热无线电波可用于广播、电视和利用无线电波的反射特性，可通过卫星发射和接收无线电波微波是一种无线电波，可用于手机信号传输以探测飞机、船舶等目标，实现远距离通信加热食品电磁波对人体的影响加热效应非热效应电磁波能使人体组织温度升高，高频电磁波可能会导致人体细胞导致细胞损伤例如，使用微波内分子发生变化，从而影响细胞炉加热食物时，需要注意避免长的正常功能例如，手机辐射可时间照射能影响脑部功能累积效应电磁波对人体的危害具有累积效应长期暴露在电磁波环境中，即使强度较低，也可能造成慢性损伤电磁波的安全防护减少暴露保持距离屏蔽防护尽量减少接触强电磁辐射源，例如手机、微与发射源保持一定距离，距离越远，辐射强使用屏蔽材料，例如金属网、金属板等，可波炉等使用手机时，尽量使用耳机或免提度越低例如，使用笔记本电脑时，尽量将以有效地阻挡电磁波例如，在手机上使用功能，减少手机直接接触头部它放在桌面上，不要放在腿上金属保护壳，可以减少手机辐射实验示范探究电磁波的反射1:准备材料1•平面镜•激光笔•量角器•刻度尺实验步骤2•将平面镜放置在水平桌面上，用激光笔照射平面镜•观察激光束在平面镜上的反射情况，并测量入射角和反射角•改变入射角，重复步骤2，观察入射角和反射角之间的关系实验结论3反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射角等于入射角实验示范探究电磁波的折射2:准备材料1透明玻璃砖、激光笔、白纸、量角器实验步骤

21.用激光笔照射玻璃砖，观察光的传播路径用量角器测量入射角和折射角

2.观察现象3光线在玻璃砖中发生偏折实验结论4光线在两种介质中传播时会发生折射，折射角小于入射角通过此实验，学生可以直观地理解光线折射的概念，并掌握测量折射角的方法实验示范探究电磁波的色散3:演示实验有助于学生理解抽象概念，并激发学习兴趣准备材料1三棱镜、白光源、光屏实验步骤2将白光照射到三棱镜上，观察光线通过三棱镜后的现象实验现象3白光通过三棱镜后被分解成七色光，形成光谱实验结论4白光是由不同颜色光混合而成，不同颜色的光在介质中的传播速度不同，导致光线发生色散实验示范探究电磁波的干涉4:实验准备1准备激光笔、双缝板、白屏、遮光罩等实验器材实验步骤2•将激光笔、双缝板和白屏依次摆放，使激光束垂直照射到双缝板上•观察白屏上出现的干涉条纹，并记录干涉条纹的宽度和间距•改变双缝板与白屏之间的距离，观察干涉条纹的变化实验现象3在白屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹，这表明电磁波具有干涉现象实验示范探究电磁波的衍射5:准备材料1单缝衍射实验装置实验步骤2打开光源，观察单缝衍射现象现象分析3观察衍射条纹的分布情况结论总结4分析衍射现象背后的物理原理通过观察单缝衍射现象，我们可以了解电磁波的衍射现象，并分析其背后的物理原理该实验对于理解电磁波的波动性具有重要意义电磁波谱知识小结电磁波谱范围电磁波的性质电磁波的应用安全问题电磁波谱包含从低频无线电波电磁波是横波，具有波动性和无线电波用于广播、通信和雷过量的电磁辐射可能对人体有到高频伽马射线粒子性达害，例如皮肤癌和白内障波长范围非常广，每个部分都传播速度等于光速，可以穿透红外线用于热成像和夜视仪有独特的性质和应用真空和物质需要采取措施，避免过度接触电磁辐射，保护自身健康思考题与练习本节课的学习中，你了解了电磁波谱的知识，掌握了电磁波谱的构成、特性和应用等为了检验你的学习成果，请认真思考以下问题并完成练习思考题日常生活中哪些现象体现了电磁波的性质？

1.电磁波在现代科技中的应用有哪些？

2.电磁辐射对人体有什么影响？

3.练习请说出电磁波谱中不同类型电磁波的名称及其特点

1.请比较电磁波和机械波的异同

2.拓展学习天文观测科学研究技术应用电磁波谱是天文观测的重要工具，科学家利电磁波谱在科学研究中发挥着重要作用，例电磁波谱在现代科技领域有着广泛的应用，用不同波段的电磁波探测宇宙中的天体，揭如，利用X射线进行物质结构分析，利用红例如，利用无线电波进行通信，利用微波进示宇宙的奥秘外线进行材料特性研究行雷达探测。