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    人教版 (2019)选择性必修 第二册第四章 电磁振荡与电磁波4 电磁波谱导学案

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    这是一份人教版 (2019)选择性必修 第二册第四章 电磁振荡与电磁波4 电磁波谱导学案,共6页。

    4.电磁波谱

    学习目标:1.[物理观念]认识电磁波谱。 2.[科学态度与责任]知道各个波段的电磁波的名称、特征和典型应用。

    电磁波谱

    1概念

    按电磁波的波长频率大小的顺序把它们排列成谱

    2电磁波谱的排列

    按波长由长到短依次为:无线电波红外线可见光紫外线X射线γ射线

    3不同电磁波的特点及应用

     

    特点

    用途

    无线电波

    波动性强

    通讯广播导航

    红外线

    热作用强

    加热遥测遥感红外线制导

    可见光

    感光性强

    照明照相等

    紫外线

    化学作用荧光效应

    杀菌消毒治疗皮肤病等

    X射线

    穿透力强

    检查探测透视治疗

    γ射线

    穿透力最强

    探测治疗

    4.电磁波的能量

    各种各样的仪器能够探测到许许多多电磁波说明电磁波具有能量电磁波是一种物质

    5太阳辐射的特点

    太阳辐射的能量集中在可见光红外线紫外线三个区域在眼睛最敏感的黄绿光附近辐射的能量最强

    1思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)

    (1)电磁波按照频率由高到低依次是无线电波红外线可见光紫外线X射线γ射线              (×)

    (2)电磁波的波长越长相同时间传递的信息量越大 (×)

    (3)太阳辐射的能量集中在红外线可见光紫外线三个区域 (√)

    (4)各种电磁波在本质上是一样的都能够发生反射折射衍射和干涉(√)

    (5)X射线对生命物质有较强的作用过量的X射线辐射会引起生物体的病变(√)

    2关于电磁波的特性和应用下列说法正确的是(  )

    A红外线和X射线都有很高的穿透本领常用于医学上透视人体

    B过强的紫外线照射能促进维生素D的合成从而有利于人体皮肤健康

    C电磁波中频率最大的是γ射线最容易用它来观察衍射现象

    D紫外线和X射线都可以使感光底片感光

    D [X射线有很高的穿透本领,常用于医学透视人体,但红外线穿透能力很弱,选项A错误;过强的紫外线照射对人的皮肤有害,选项B错误;电磁波中频率最大的是γ射线,波长最短,最不容易发生衍射现象,选项C错误。]

    3电磁波包含了γ射线红外线紫外线无线电波等按波长由长到短的排列顺序是(  )

    A无线电波红外线紫外线γ射线

    B红外线无线电波γ射线紫外线

    Cγ射线红外线紫外线无线电波

    D紫外线无线电波γ射线红外线

    A [电磁波的频率由小到大的顺序依次是无线电波、红外线、紫外线和γ射线,这也是波长由长到短的顺序,故A正确。]

    电磁波谱

    电磁波在真空中的传播速度是多少?无线电波的波长比可见光的波长大还是小?除了无线电波和可见光之外还有其他哪些电磁波?

    提示:电磁波在真空中的传播速度是光速;无线电波的波长比可见光的波长大;还有红外线、紫外线、X射线、γ射线等。

    1电磁波的共性

    (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vλf它们在真空中的传播速度都是c3.0×108 m/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电磁波的个性

    (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涉衍射现象波长越短穿透能力越强

    (2)同频率的电磁波在不同介质中速度不同不同频率的电磁波在同一种介质中传播时频率越大折射率越大速度越小

    (3)产生机理不同

    无线电波

    振荡电路中电子周期性运动产生

    红外线可见光和紫外线

    原子的外层电子受激发后产生

    X射线

    原子的内层电子受激发后产生

    γ射线

    原子核受激发后产生

    (4)用途不同:无线电波用于通信和广播红外线用于加热和遥感技术紫外线用于杀菌消毒X射线应用于医学上的X光照片γ射线检查金属部件的缺陷等

    【例】 下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上

    (1)X光机       

    (2)紫外线灯       

    (3)用理疗神灯照射伤口可使伤口愈合得较好这里的神灯是利用       

    A光的全反射

    B紫外线具有很强的荧光作用

    C紫外线具有杀菌消毒作用

    DX射线的很强的贯穿力

    E红外线具有显著的热效应

    F红外线波长较长易发生衍射

    [解析] (1)X光机是用来透视人的体内器官的,因此需要具有较强穿透力的电磁波,但又不能对人体造成太大的伤害,因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大伤害的X射线,选择D(2)紫外线灯主要是用来杀菌的,因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用,因此选择C(3)神灯又称红外线灯,主要是用于促进局部血液循环,它利用的是红外线的热效应,使人体局部受热,血液循环加快,因此选择E

    [答案] (1)D (2)C (3)E

    X射线与γ射线都具有穿透能力,但γ射线的穿透能力最强,X射线能穿透人体,通常用作人体透视,而γ射线可以穿过几厘米厚的铅板,可以用于探测金属内部的缺陷。

    无线电波的中波波长范围为2003 000 m求该波段的频率范围

    [解析] 根据频率公式ff13× Hz1.5×106 Hzf2 Hz1.0×105 Hz,即该波段的频率范围为1.0×1051.5×106 Hz

    [答案] 1.0×1051.5×106 Hz

    1下列关于紫外线的说法正确的是 (  )

    A照射紫外线可增进人体对钙的吸收因此人们应尽可能多地接受紫外线的照射

    B一切高温物体发出的光都含有紫外线

    C紫外线有很强的荧光效应常被用来防伪

    D紫外线有杀菌消毒的作用是因为其有热效应

    C [紫外线有显著的生理作用,杀菌能力较强,在医疗上有其应用,但是过多地接受紫外线的照射,对人体来说也是有害的,AD错误;并不是所有的高温物体发出的光都含有紫外线,B错误;紫外线有很强的荧光效应,可用来防伪,C正确。]

    2(多选)对红外线的作用及来源的叙述中正确的有(  )

    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效应

    D红外线容易穿过云雾烟尘

    ACD [任何物体在不停地辐射红外线,且热物体比冷物体的红外辐射本领大,选项A正确;荧光效应是紫外线的特性,红外线没有,红外线的显著作用是热效应,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。]

    3(多选)关于电磁波谱下列说法中正确的是(  )

    A在真空中各种电磁波的传播速度都相同

    Bγ射线是波长最短的电磁波它比X射线的频率还要高

    C紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射

    D在电磁波谱中最容易发生衍射现象的是γ射线

    AB [电磁波在真空中的速度都为3.0×108 m/s,故A正确;γ射线是波长最短的电磁波,它比X射线的频率还要高,故B正确;在电磁波谱中从无线电波到γ射线,波长逐渐减小,频率逐渐增大,而波长越大,波动性越强,越容易发生干涉、衍射现象,因此紫光比紫外线更容易发生干涉和衍射现象,无线电波最容易发生衍射现象,故CD错误。]

    4下列说法正确的是(  )

    A只有物体温度较高时才能向外辐射红外线

    B紫外线的主要作用是热作用

    C可见光比红外线容易发生衍射现象

    DX射线穿透力强可用来进行人体透视

    D [任何物体在任何温度下均会向外辐射红外线,A错误;紫外线的主要作用是化学作用和荧光作用,B错误;可见光的波长小于红外线的波长,故可见光相对红外线不容易发生衍射现象,C错误;X射线穿透力强,医学上常用于透视人体,D正确。]

    5间谍卫星上装有某种遥感照相机可用来探测军用和民用目标这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车即使车辆离开也瞒不过它这种遥感照相机敏感的电磁波属于(  )

    A可见光波段   B.红外波段

    C紫外波段   DX射线波段

    B [任何物体都能发出红外线,热的物体的红外线辐射比冷的物体的强,间谍卫星上装的遥感照相机,实际上是红外线探测器,它能在较冷的背景上探测出较热物体的红外线辐射,这是红外线摄影的基础。再者,红外线波长比其他波(如可见光、紫外线、X射线)的波长长,有较好地穿透云雾的能力,故B正确。而其他选项的光不具备以上特点,故ACD错误。]

     

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