人教版 (新课标)选修1二、电磁波谱优质导学案

这是一份人教版 (新课标)选修1二、电磁波谱优质导学案，共6页。学案主要包含了电磁波谱，频率等内容，欢迎下载使用。







eq \([先填空])


1．概念


(1)在波的传播中，凸起的最高处，叫做波峰．凹下的最低处叫做波谷．相邻的两个波峰(或波谷)的距离叫波长．


(2)在一秒内所通过波峰或波谷的次数叫波的频率.


(3)波的传播快慢用波速来表示．


2．波长、频率和波速的关系


波长、频率和波速三者的关系是：波速＝波长×频率．


3．若电磁波的波长、频率、波速分别为λ、f、c，则c＝f_λ.电磁波在真空中传播的速度为c，其值为3.0×108_m/s.


eq \([再判断])


1．波在传播过程中，频率不变．(√)


2．电磁波在真空中的速度最大，其值为3.0×108 m/s.(√)


3．电磁波的速度一定是3.0×108 m/s.(×)


eq \([后思考])


1．当波从一种介质进入另一种介质时，若波速变小，波长如何变化？


【提示】 波在传播过程中频率不变，由v＝fλ知波长变小．


2．不同频率的电磁波在真空传播速度相同吗？


【提示】 相同．不同频率的电磁波在真空中的速度最大，都是光速c.





1．描述波的物理量


波长(λ)、频率(f)、波速(v)．


2．波长、频率与波速之间的关系


波速＝波长×频率，即v＝λf.


(1)频率由波源决定，与介质无关，波长、波速的大小与介质有关．所以同一电磁波在不同介质中传播时，频率不变，波速、波长发生改变，在介质中的速度都比在真空中速度小．


(2)不同频率的电磁波在同一介质中传播时，传播速度不同．


(3)在真空中传播时，不同频率的电磁波的速度都相同：v＝c.





1．在真空中传播的波长为15 m的电磁波，进入某一介质中传播时，若传播速度为2×108 m/s，则该电磁波在该介质中的波长是多少？


【导学号：46852077】


【解析】 电磁波在不同介质中传播时频率不变，所以其波长比为eq \f(λ1,λ2)＝eq \f(c,v).所以λ2＝eq \f(vλ1,c)＝eq \f(2×108×15,3×108) m＝10 m.


【答案】 10 m


2．波长为0.6 μm的红光，从10 m外的交通信号灯传到你的眼睛，大约需要多长时间？它的频率是多少？


【解析】 由速度公式v＝eq \f(x,t)可求得时间，可根据电磁波波长、频率、波速的关系式c＝λf求得频率，其中t＝eq \f(x,c)＝eq \f(10,3×108) s＝3.33×10－8 s，


由c＝λf得f＝eq \f(c,λ)＝eq \f(3×108,6×10－7) Hz＝5×1014 Hz.


【答案】 t＝3.33×10－8 s f＝5×1014 Hz





1．电磁波从一种介质进入另一种介质其频率不变．


2．电磁波在介质中传播其速度与介质有关，与频率也有关，但v＝fλ仍适用．


3．在不严格情况下，光在空气中速度可认为等于真空中光速c.








eq \([先填空])


1．电磁波谱


(1)概念：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱，叫做电磁波谱．不同的电磁波由于具有不同的频率(或波长)，才具有不同的特性．


(2)无线电波：波长大于1_mm的电磁波：用于通信和广播．


(3)红外线：红外线是一种光波，它的波长比无线电波短，比可见光长，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．


(4)可见光：不同颜色的光是波长(或频率)范围不同的电磁波．傍晚的太阳颜色发红，是因为傍晚的阳光在穿过厚厚的大气层时，蓝光、紫光大部分被散射掉了，剩下的红光、橙光透过大气层射入我们的眼睛．


(5)紫外线：人眼看不到比紫光波长更短的电磁波，紫外线有较高的能量，因此可用来灭菌消毒，在紫外线的照射下，许多物质会发出荧光．


(6)X射线和γ射线：比紫外线更短的电磁波


X射线具有穿透作用，可以用于人体透视，也可以检查金属部件内部有无缺陷．


γ射线具有更强的穿透作用，可以在医学上用来治疗癌症，也可以检查金属部件的缺陷．


2．电磁波具有能量，电磁波是物质存在的一种形式．


微波炉的工作应用了一种电磁波——微波，食物中的水分子在微波的作用下剧烈运动，内能增加，温度升高．


3．太阳辐射的能量集中在可见光、红外线和紫外线三个区域内，波长在黄绿光附近，辐射的能量最强．


eq \([再判断])


1．红外线的波长大于紫外线的波长．(√)


2．紫外线可以用来灭菌消毒．(√)


3．验钞机发出的是红外线．(×)


eq \([后思考])


1．可见光是由哪几种色光组成？


【提示】 可见光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光组合而成．


2．红外体温计不与人体接触就能测体温，为什么？


【提示】 一切物体都在不停地辐射红外线，且温度越高，辐射的红外线越强，人体当然也是这样，这就是红外体温计的原理，因此，红外体温计不与人体接触就可测体温．





1．电磁波谱是把电磁波按波长由大到小的顺序排列起来的图表．顺序为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．它们共同构成了范围广阔的电磁波谱．


2．电磁波谱中各种波段的特征用途比较如下表：





3．近来军事行动中，士兵都配戴“红外夜视仪”，以便在夜间也能清楚地看清目标，这主要是因为( )


【导学号：46852078】


A．“红外夜视仪”发射出强大的红外线，照射被视物体


B．一切物体均不停地辐射红外线


C．一切高温物体不停地辐射红外线


D．“红外夜视仪”发射出γ射线，放射性物体受到激发而发出红外线


【解析】 一切物体都不停地向外辐射红外线，不同物体辐射出来的红外线不同．采用红外线接收器，可以清楚地分辨出物体的形状、大小和位置，而且不受白天和夜晚的影响．故选B.


【答案】 B


4．(多选)对红外线的作用及来源正确的说法有( )


A．一切物体都在不停地辐射红外线


B．红外线有很强的荧光效应


C．红外线最显著的作用是热作用


D．红外线容易穿过云雾、烟尘


【解析】 一切物体都在不停地辐射红外线，且热物体比冷物体的红外线辐射本领大，选项A正确；荧光效应是紫外线特性，红外线没有，红外线的显著作用是热作用，选项B错误，选项C正确；红外线波长较长，衍射能力比较强，选项D正确．故选A、C、D.


【答案】 ACD


5．我国进行第三次大熊猫普查时，首次使用了全球卫星定位系统和RS卫星红外遥感技术，详细调查了珍稀动物大熊猫的种群、数量、栖息地周边情况等，红外遥感利用了红外线的( )


【导学号：46852079】


A．热效应B．相干性


C．反射性能好D．波长较长，易衍射


【解析】 红外线的波长较长，衍射现象明显，容易穿透云雾、烟尘，因此被广泛应用于红外遥感和红外高空摄影，故选项D对．


【答案】 D





1．电磁波谱是根据波长(或频率)来划分和命名的．


2．所有的电磁波在真空中的传播速度均为3×108 m/s.


学 习 目 标
知 识 脉 络
1．掌握波长、频率和波速的关系．(重点)


2．知道电磁波在真空中的传播速度等于光速．(重点)


3．掌握电磁波谱的组成．(重点)


4．知道电磁波谱各波段的特点及应用．(难点)
波长、频率和波速
电 磁 波 谱
电磁波谱
无线电波
红外线
可见光
紫外线
伦琴射线
γ射线
特性
波动性强
热作用强
感光性强
化学作用


荧光效应
穿透力大
穿透力


最强
用途
通信广播、导航
加热、遥测遥感、红外摄像、红外制导
照明、照相等
杀菌消毒、治疗皮肤病等
检查、探测、透视、治疗
探测、治疗
产生


机理
振荡电路中自由电子的周期性运动
原子外层电子受到激发
原子内层电子受到激发
原子核受激发
说明
振荡电路中产生
一切物体都能辐射
由七种色光组成
一切高温物体都能辐射
伦琴射线管中高速电子流射至阳极产生
放射性元素衰变时产生
递变规律
―→


频率变大，衍射能力减弱