§8.4

電磁波的應用

太空中的太陽動力學觀測臺(SDO)可以拍攝到紫外線波段的太陽圖像。通過這些圖像可以觀察到被可見光模糊或者遮擋的日冕等太陽活動。對比波長為211nm的紫外線和可見光的圖像可以看出，它與我們常見的太陽大不相同。除了可見光和紫外線，你還知道太陽能發出哪些波段的電磁波嗎？新課引入1、電磁波譜：

按電磁波的波長或頻率大小的順序把它們排列成譜，叫電磁波譜。一、電磁波譜2、由無線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線、γ射線合起來構成范圍非常廣闊的電磁波譜。一、電磁波譜無線電波微波紅外線可見光紫外線可見光X射線γ射線二、電磁波譜的主要成員及其應用1-1無線電波：波長大于1mm（頻率小于300GHz)的電磁波1-2用途：通信、廣播和天體物理研究等Wi-Fi聯網與藍牙數據傳送做一做2-1紅外線：是一種波長比紅光的波長還長的不可見光。其波長范圍很寬，約750nm～１×106nm。2-2由英國物理學家赫謝爾于1800年首先發現紅外線，一切物體都在不停地輻射紅外線，物體溫度越高，輻射紅外線的本領越強。2-3紅外線具有顯著熱作用。二、電磁波譜的主要成員及其應用2-4用途：紅外攝影、紅外遙感技術.紅外攝影非接觸紅外測溫二、電磁波譜的主要成員及其應用

許多動物具有發達的紅外感受器官，因此在夜間也可以"看到"物體。查一查哪些動物有這方面的功能。

響尾蛇毒性很大,它的眼睛對可見光幾乎失去了作用。但是它有“熱眼”它能夠接收小動物身上發出來的紅外輻射,并把外界溫差和紅外線通過神經反映給大腦,大腦發出相應的“命令”,引導毒蛇去獵取食物。做一做3-1能作用于人的眼睛并引起視覺的稱為可見光，如：紅、橙、黃、綠、青、藍、紫各色光。在電磁波中是一個很窄的波段，（波長為760nm～400nm）。3-2應用：觀察物體，照像等等。二、電磁波譜的主要成員及其應用

可見光波長（頻率）范圍不同的光表現為不同的顏色。色散彩虹天空為什么是藍色的？

陽光進入大氣時，波長較長的色光，如紅光，透射力大，能透過大氣射向地面；而波長短的紫、藍、青色光，碰到大氣分子、冰晶、水滴等時，就很容易發生散射現象。被散射了的紫、藍、青色光布滿天空，就使天空呈現出一片蔚藍了。二、電磁波譜的主要成員及其應用早晨或傍晚的天空為什么會出現彩霞？朝霞晚霞

傍晚和早晨，太陽斜射大氣，光線在大氣中的運行距離變長，藍紫光在大氣中已散射完，剩余的紅、橙光較多，紅、橙光占優勢，因此傍晚時天空呈橙紅色。二、電磁波譜的主要成員及其應用4-1紫外線是一種波長比紫光還短的不可見光；其波長范圍約

5nm～370nm。4-2德國物理學家里特于1801年首先發現的，

一切高溫物體發出的光中，都有紫外線。4-3作用：熒光、化學作用、殺菌消毒。二、電磁波譜的主要成員及其應用紫外線驗鈔紫外殺菌燈紫外光刻機二、電磁波譜的主要成員及其應用使皮膚老化產生皺紋、產生斑點、造成皮膚粗糙、造成皮膚炎、造成皮膚癌二、電磁波譜的主要成員及其應用5-1倫琴射線（X射線）是一種波長比紫外線更短的不可見光。X射線波長：10－8m----10－12m。①特點：有較強的穿透能力。②德國物理學家W.K.倫琴于1895年發現。二、電磁波譜的主要成員及其應用③應用：醫學檢查、安全檢查2023/6/623X射線照射下的魚在線檢測二、電磁波譜的主要成員及其應用X射線光片金屬探傷儀X射線安檢儀5-2γ射線：波長最短的電磁波。波長小于10－10m。①特點：具有很高的能量；

更強的穿透能力。②醫學治療γ刀、金屬探傷。二、電磁波譜的主要成員及其應用γ射線治療癌癥尋找地外文明STSE三、電磁波的應用實例①電磁波具有能量。微波爐，食物增加的能量是微波給的。②電磁波是一種物質存在的形式。四、太陽輻射31能量的相對大小波長λ/nm400800120016002000紫外線可見光紅外線黃綠光0①陽光含有：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、x射線、γ射線。②太陽輻射的能量集中在可見光、紅外線、紫外線三個區域。③陽光中波長在5.5x10-7m的黃綠光附近，輻射的能量最強，這區域恰好是人眼最敏感。波譜無線電波紅外線可見光紫外線X射線γ射線特性應用化學作用、熒光效應、殺菌消毒穿透能力強穿透能力強通訊廣播導航等加熱烘干醫療紅外攝影遙測遙控等波動性強熱作用使人類產生視覺感光技術、黑光燈、殺菌消毒、醫療等照明照相加熱等工業探傷、醫學透視等工業探傷、醫學治療等課

堂

小

結1.共同點

(1)它們在本質上都是電磁波，它們的行為服從相同的規律，各波段之間的區別并沒有絕對的意義。(2)都遵守公式v=λf，它們在真空中的傳播速度都是c=3×108m/s。(3)它們的傳播都不需要介質。(4)它們都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。各種電磁波的共性與區別2.不同點(1)不同電磁波的頻率或波長不同，表現出不同的特性，波長越長越容易產生衍射現象，波長越短穿透能力越強。(2)同頻率的電磁波，在不同介質中傳播速度不同.不同頻率的電磁波，在同一種介質中傳播時，頻率越大，折射率越大，速度越小。(3)它們的產生機理不同：無線電波振蕩電路中電子周期性運動產生紅外線、可見光和紫外線原子的外層電子受激發后產生X射線原子的內層電子受激發后產生γ射線原子核受激發后產生

特點用途無線電波波動性強通訊、廣播、導航紅外線熱作用強加熱、遙測、遙感、紅外線制導可見光感光性強照明、照相等紫外線化學作用

熒光效應殺菌消毒、治療皮膚病等X射線穿透力強檢查、探測、透視、治療γ射線穿透力最強探測、治療(4)它們的用途不同：小試牛刀1.根據電磁波譜選出下列各組電磁波，其中頻率相互交錯重疊，且波長順序由短到長的排列是（）A.微波、紅外線、紫外線 B.γ射線、X射線、紫外線C.紫外線、紅外線、無線電波 D.紫外線、X射線、γ射線B2.一種電磁波入射到半徑為1mm的孔上，可發生明顯的衍射現象，這種波屬于電磁波譜的哪個區域（）A.可見光 B.γ射線 C.無線電波 D.紫外線C小試牛刀3.［多選］下列關于電磁波譜中各成員的說法正確的是（）A.最容易發生衍射現象的是無線電波B.紫外線有明顯的熱效應C.X射線穿透能力較強，所以可用來檢查工件D.晴朗的天空看起來是藍色的，是光散射的結果ACD