高中物理-电磁波-红外线-紫外线

关于太阳光红外线和紫外线知识人类认识光从太阳开始，我们发现在雨后，会出现彩虹，太阳光并不是单色白光。

太阳光其实是一种电磁波，它发出的电磁波频率各不同，导致波长各不同，很多情况下，我们用波长来分类各种电磁波。

我们根据波长，将太阳发出的电磁波进行的分类，分成不可见光（包括紫外线）、可见光、不可见光（包括红外线）。

红外线红外线是太阳光线中众多不可见光线中的一种，由英国科学家赫歇尔于1800年发现，又称为红外热辐射，热作用强。

他将太阳光用三棱镜分解开，在各种不同颜色的色带位置上放置了温度计，试图测量各种颜色的光的加热效应。

结果发现，位于红光外侧的那支温度计升温最快。

因此得到结论：太阳光谱中，红光的外侧必定存在看不见的光线，这就是红外线。

也可以当作传输之媒介。

太阳光谱上红外线的波长大于可见光线，波长为0.75～1000μm。

红外线可分为三部分，即近红外线，波长为(0.75-1)～(2.5-3)μm之间；中红外线，波长为(2.5-3)～(25-40)μm之间；远红外线，波长为(25-40)～l500μm 之间。

红外线的作用和用途：根据红外线的热作用比较强制成热谱仪、红外线夜视仪、红外线体温计等；根据红外线可以进行遥控制成电视、空调遥控器等。

紫外线紫外线指的是电磁波谱中波长从10nm～400nm 辐射的总称，人类眼睛是看不到的。

1801 年，德国物理学家里特发现，在太阳光谱的紫端外侧，存在一段能够使含有溴化银的底片感光，这个意外让人类发现紫外线。

紫外线是由原子的外层电子受到激发后产生的。

自然界的紫外线光源是太阳，太阳光透过大气层时，波长短于290nm 的紫外线为大气层中的臭氧吸收掉。

而紫外线是10nm～400nm，所以只要290nm~400nm长波紫外线可以进入地球。

紫外线根据波长还可以进行分类，例如：短波UVC（短波紫外线简称UVC），是波长200～280nm(纳米)的紫外光线。

经过地球表面同温层时被臭氧层吸收，不能到达地球表面。

高中物理光学知识汇总一、光光：电磁波，能量与频率成正比频率：微波、红外线、赤橙黄绿青蓝紫、紫外线直到X射线和γ射线二、光的特性：光的波粒二象性与物质波1．光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性．(2)光电效应说明光具有粒子性．(3)光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性．2．物质波(1)概率波光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现，亮条纹是光子到达概率大的地方，暗条纹是光子到达概率小的地方，因此光波又叫概率波．(2)物质波任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长λ＝hp，p为运动物体的动量，h为普朗克常量.三、光的现象1、光的干涉：（2）产生干涉的条件：频率相同、相差恒定、振动方向在同一直线上。

两个振动情况总是相同的波源叫相干波源，只有相干波源发出的光互相叠加，才能产生稳定的干涉现象，在屏上出现稳定的亮暗相间的条纹。

（3）双缝干涉实验规律①双缝干涉实验中，光屏上某点到相干光源S1、S2的路程之差为光程差，记为δ。

若光程差δ是波长λ的整倍数，即δ=kλ（k=0，1，2，3…）P点将出现亮条纹；若光程差δ是半波长的奇数倍δ＝(2k+1)λ2（k=0，1，2，3…）P点将出现暗条纹。

②若用单色光实验，在屏上得到明暗相间的条纹；若用白光实验，中央是白色条纹，两侧是彩色条纹。

③屏上明暗条纹之间的距离总是相等的，其距离大小Δx与双缝之间距离d、双缝到屏的距离L及光的波长λ有关，即Δx＝Ldλ。

在L和d不变的情况下，Δx和波长λ成正比，应用该式可测光波的波长λ。

④用同一实验装置做干涉实验，红光干涉条纹间距最大，紫光干涉条纹间距最小，可知λ红大于λ紫，ν红小于ν紫。

(3）薄膜干涉现象：光照到薄膜上，由薄膜前、后表面反射的两列光波叠加而成．劈形薄膜干涉可产生平行相间条纹，两列反射波的路程差Δδ,等于薄膜厚度d的两倍，即Δδ=2d。

由于膜上各处厚度不同，故各处两列反射波的路程差不等。

高中物理光学知识汇总一、光光：电磁波，能量与频率成正比频率：微波、红外线、赤橙黄绿青蓝紫、紫外线直到X射线和γ射线二、光的特性：光的波粒二象性与物质波1．光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性．(2)光电效应说明光具有粒子性．(3)光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性．2．物质波(1)概率波光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现，亮条纹是光子到达概率大的地方，暗条纹是光子到达概率小的地方，因此光波又叫概率波．(2)物质波h任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长λ＝，pp为运动物体的动量，h为普朗克常量.三、光的现象1、光的干涉：（2）产生干涉的条件：频率相同、相差恒定、振动方向在同一直线上。

两个振动情况总是相同的波源叫相干波源，只有相干波源发出的光互相叠加，才能产生稳定的干涉现象，在屏上出现稳定的亮暗相间的条纹。

（3）双缝干涉实验规律①双缝干涉实验中，光屏上某点到相干光源S1、S2的路程之差为光程差，记为δ。

若光程差δ是波长λ的整倍数，即δ=kλ（k=0，1，2，3…）P点将出现亮条纹；λ（k=0，1，2，3…）P点将出现暗条纹。

若光程差δ是半波长的奇数倍δ＝(2k+1)2②若用单色光实验，在屏上得到明暗相间的条纹；若用白光实验，中央是白色条纹，两侧是彩色条纹。

③屏上明暗条纹之间的距离总是相等的，其距离大小Δx与双缝之间距离d、双缝到屏的距Lλ。

在L和d不变的情况下，Δx和波长λ成正比，应用该离L及光的波长λ有关，即Δx＝d式可测光波的波长λ。

④用同一实验装置做干涉实验，红光干涉条纹间距最大，紫光干涉条纹间距最小，可知λ红大于λ紫，ν红小于ν紫。

(3）薄膜干涉现象：光照到薄膜上，由薄膜前、后表面反射的两列光波叠加而成．劈形薄膜干涉可产生平行相间条纹，两列反射波的路程差Δδ,等于薄膜厚度d的两倍，即Δδ=2d。

由于膜上各处厚度不同，故各处两列反射波的路程差不等。

紫外线什么是紫外线紫外线指的是电磁波谱中波长从10nm～400nm辐射的总称，不能引起人们的视觉。

1801年德国物理学家里特发现在日光光谱的紫端外侧一段能够使含有溴化银的照相底片感光，因而发现了紫外线的存在。

紫外线可以用来灭菌，过多的紫外线进入体内会对人体造成皮肤癌。

紫外线不属于可见光，紫外线是用肉眼看不到的。

请同学们借助这篇对红外线的详细介绍的文章，来理解紫外线。

红外线与电磁波谱我们都知道，儿童属于人类，老人也属于人类。

红外线与电磁波的关系，就是老人与人类的关系，即紫外线属于电磁波大家庭。

如果按照年龄划分，人类大致可以划分为婴儿、儿童、少年、青年、中年、老年。

电磁波大家庭的划分，称之为电磁波谱其划分也是依赖类似年龄的物理量，频率。

按照频率的划分，电磁波谱大家庭成员如下图所示：频率由高到低，电磁波谱可划分为：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线及γ射线。

从图中可以看出，紫外线是比可见光频率大的电磁波。

紫外线的频率由上面电磁波谱图像可知，紫外线的频率偏大。

可见光包括七彩光，颜色有：红橙黄绿蓝靛紫，这也是按照频率有小到大排列的。

对比可见光，在电磁波谱中紫外线是比紫光还要靠右的光，即紫外线的频率比可见光中的紫光更大。

当然了对比来看红外线的频率比紫外线更低啦。

紫外线的波长我们在学机械振动机械波的时候提到了波长、频率与波速的关系式：v=λf，即波速等于波长乘以频率。

所有电磁波的传播速度都是光速c，因此有c=λf，所以波长与频率时成反比例的。

上面我们知道了紫光的频率相对大，因此其波长小。

不难得到这样的结论：红外线的波长是要大于紫外线的。

紫外线的两大效应（1）红外线的杀毒效应日常生活中的典型应用就是：杀菌紫光灯（2）红外线的光学特性日常生活中的典型应用就是：验钞机紫外线的产生机理红外线是由原子外层电子激发跃迁产生的。

紫外线的折射率说紫外线的折射率其实是不科学的，因为只有介质才有折射率，才能说折射率。

红外线、紫外线在电磁波中，能够作用于我们的眼睛并引起视觉的部分，只是一个很窄的波段，通常就叫做可见光，在可见光范围外还存在着看不见的红外线和紫外线。

红外线是英国物理学家赫歇尔(1738－1822)在1800年发现的，他用灵敏温度计移到光谱的红光区域外侧，发现温度计在温度上升得更高，说明那里有看不见的射线射到温度计上，这种射线后来就叫做红外线。

红外线最显著的作用是热作用，所以可利用红外线来加热物体，烘干油漆和谷物，进行医疗等。

红外线容易透过云雾烟尘，所以可以利用对红外线敏感的底片进行远距离摄影和高空摄影。

一切物体，包括大地、云雾、人体、飞机和车船，都在不停地辐射红外线，并且不同的物体辐射的红外线的波长和强度不同，利用灵敏的红外线探测器吸收物体发出的红外线，然后用电子仪器对接受到信号进行处理，就可以察知被探物体的特征。

这种技术就叫做红外线遥感技术。

利用红外线遥感技术，可以在飞机或卫星上勘测地热、寻找水源、监测森林灾情、估计农作物的长势或收成、预报台风和寒潮等。

红外线遥感技术的应用正在迅速发展中。

紫外线是德国物理学家(1776－1810)在1801年发现的。

在光谱的紫外区域放一张照相底片，底片就会感光，由此可以查知紫外线的存在。

紫外线的波长比紫光还短。

一切高温物体，如太阳、紫光灯发出的光都含有紫外线。

紫外线的主要作用是化学作用。

用紫外线照相能辨认细微差别。

例如可以清晰地分辨出留在纸上的指纹。

紫外线有很强的荧光效应，能使许多物质发出荧光。

日光灯和农业上诱杀害虫用的黑光灯，都是用紫外线来激发荧光物质发生的。

紫外线还有杀菌消毒作用，医院里常用紫外线来消毒病房和手术室。

紫外线还能促进生理作用和治疗皮肤病、软骨病等。

经常在矿井下劳动的工人，适当地照射紫外线，能促进身体健康。

但过强的紫外线能伤害人的眼睛和皮肤。

电焊弧光中有强烈的紫外线，因此电焊工在工作时必须穿好工作服，并戴上防护罩。

阅读上文后，请你回答下列问题：（1）红外线和紫外线最主要的作用分别是________________________。

高中物理光的波长顺序光的波长顺序是指在电磁波中，波长从短到长的顺序。

在高中物理中，我们学习到了光的波长顺序，也就是紫光、蓝光、绿光、黄光、橙光和红光。

下面将从不同角度探讨这六种光的特性和应用。

紫光紫光的波长最短，大约在400-450纳米。

紫光的能量很高，是光的颜色之中能量最高的一种。

紫光在日常生活中的应用比较少，但在科技领域中得到了广泛的应用。

例如，紫外线可以用于荧光检测、空气净化、紫外线杀菌等方面。

此外，紫外线也在医疗领域得到了广泛应用，如紫外线治疗白癜风等。

蓝光蓝光的波长在450-500纳米之间。

蓝光的能量比紫光略低，但仍然比其他颜色的光要高。

蓝光在日常生活中的应用也比较广泛。

例如，蓝光可以用于蓝光治疗，这是一种新型的治疗方法，可以用于治疗各种眼部疾病。

此外，蓝光还可以用于制造LED灯，LED灯的亮度和寿命都比传统灯泡更长。

绿光绿光的波长在500-570纳米之间。

绿光是人眼最敏感的光线，因此绿光在日常生活中的应用也非常广泛。

例如，绿光可以用于绿色植物的生长，因为绿光能够刺激植物的光合作用。

此外，绿光还可以用于绿色激光，绿色激光在医疗、通信等领域都得到了广泛应用。

黄光黄光的波长在570-590纳米之间。

黄光是人眼感受最强的颜色之一，因此黄色也是很多品牌LOGO中的颜色。

黄光在日常生活中的应用也比较广泛。

例如，黄光可以用于制造黄色LED灯，黄色LED灯可以用于照明、信号灯、显示器等方面。

此外，黄光还可以用于黄色激光，黄色激光在医疗、科研等领域都有着重要的应用。

橙光橙光的波长在590-620纳米之间。

橙光在日常生活中的应用比较少，但在科技领域中得到了广泛的应用。

例如，橙光可以用于制造橙色LED灯，橙色LED灯可以用于照明、信号灯、显示器等方面。

此外，橙光还可以用于橙色激光，橙色激光在医疗、科研等领域都有着重要的应用。

红光红光的波长最长，大约在620-750纳米之间。

红光的能量最低，是光的颜色之中能量最低的一种。

高中物理-电磁波详解本文将以高中物理的“电磁波”为例，进行详细介绍和解释。

一、基本概念电磁波是指由电场和磁场相互作用而产生并传播的一种物理现象。

电磁波是一种横波，它的振动方向与传播方向垂直。

电磁波能够在真空中传播，不需要介质，具有频率和波长的特性。

电磁波的频率指的是在单位时间内电磁波振动的次数，单位为赫兹（Hz）。

波长指的是一个完整波形在空间中占据的距离，单位为米（m）。

二、电磁波的分类电磁波根据其波长和频率的不同，可以分为不同的种类，具体分为以下几种：1. 无线电波：波长长达几千米至几毫米，可用于广播电视、通讯等领域。

2. 微波：波长在几厘米至几毫米之间，可用于微波炉、雷达、通讯等领域。

3. 红外线：波长在0.7微米至1毫米之间，可用于红外线测温、红外线遥控等领域。

4. 可见光：波长在0.4微米至0.7微米之间，人眼可以识别，也是光学仪器中的重要组成部分。

5. 紫外线：波长在10纳米至400纳米之间，可用于杀菌消毒、紫外线灯、荧光检测等领域。

6. X射线：波长在0.01纳米至10纳米之间，可用于医学成像、材料检测等领域。

7. γ射线：波长小于0.01纳米，是能量最高的电磁波，可用于核物理等领域。

三、电磁波的应用电磁波在现代社会中有着广泛的应用，以下是其中的几个领域：1. 通讯领域：无线电波和微波可以作为通讯信号的载体，无线电技术的发展使得手机、无线局域网、卫星通讯等成为现代通讯的重要方式。

2. 医学领域：X射线和γ射线可用于医学成像和放疗，MRI（核磁共振成像）则是一种利用无线电波的医学成像技术。

3. 工业领域：激光利用了可见光和红外线的特性，可以用于切割、焊接、打印等领域。

4. 能源领域：太阳能就是一种利用太阳光中的可见光和红外线转化为电能的技术。

5. 物理学研究领域：利用X射线和γ射线可以对物质的内部结构进行研究，提供了很多新的发现。

四、例题解析1. 某个无线电台的发射频率为90MHz，求其波长。

高三物理阅读理解：电磁波与电磁辐射2.1 电磁波的概述电磁波是一种以电场和磁场交替变化传播的能量。

电磁波可分为不同频率的波段，包括射频、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。

2.2 电磁波的性质2.2.1 电磁波的传播速度电磁波在真空中的传播速度相同，即光速。

光速约为30万公里/秒。

2.2.2 电磁波的频率和波长电磁波的频率和波长之间存在倒数关系，即频率越高，波长越短。

频率单位为赫兹（Hz），波长单位为米（m）。

2.2.3 电磁波的干涉和衍射电磁波可以发生干涉和衍射现象，这是由于电磁波的波动性质导致的。

干涉是指两个或多个电磁波叠加形成干涉图样；衍射是指电磁波经过障碍物或孔径时的弯曲和扩散现象。

2.3 电磁辐射的危害电磁辐射是指电磁波对人体和环境产生的潜在影响。

长期暴露于高强度电磁辐射可能对人体健康产生负面效应，如导致电离辐射、细胞病变等。

2.3.1 电离辐射的影响电磁波中的辐射能量足够高时，可以使原子或分子电离，导致细胞DNA发生突变，从而增加患癌的风险。

2.3.2 手机辐射的健康问题手机辐射是人们日常生活中接触到的一种电磁辐射源。

长时间过量使用手机可能导致头痛、失眠、注意力不集中等健康问题。

然而，目前科学界关于手机辐射对人体健康的影响仍存在争议。

2.3.3 高频电磁辐射的应对措施为了减少对电磁辐射的接触，人们可以采取一些措施，如减少使用电器设备的时间，保持距离，使用辐射防护设备等。

2.4 常见的电磁波应用电磁波在许多领域都有广泛应用，包括通信、医学、无线电、雷达、天文学等。

无线电和移动通信技术的发展使得人们能够实现远距离通信和信息传输。

2.5 电磁波的环境和社会影响电磁波的应用对环境和社会产生了重要影响。

例如，无线通信基站的建设和使用引发了对电磁辐射的关注和争议，也促使人们更加注重环境保护和辐射安全。

结语电磁波是我们生活中不可或缺的一部分，同时也对人体健康和环境构成一定的潜在风险。

了解电磁波的性质、应用和潜在危害，有助于人们更加科学地利用和管理电磁波资源。

高中物理各种电波实验教案实验目的：探究不同波长、频率和能量的电磁波在空气中传播的特性，理解电波的基本性质。

实验原理：电磁波是一种波动现象，包括射频、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等不同频率和波长的波。

它们具有光速下传播的特性，而波长和频率之间存在反比关系。

实验材料：1. 射频信号源2. 微波发射器3. 红外线发射器4. 紫外线发射器5. X射线发射器6. γ射线发射器7. 探测器8. 电磁波接收器9. 示波器10. 波长和频率计算器实验步骤：1. 将射频信号源连接到示波器，调节频率和幅度，观察示波器显示的波形。

2. 将微波发射器放置在一定距离内，开启发射器，将接收器移动并记录电磁波的信号。

3. 依次重复以上步骤，进行红外线、紫外线、X射线和γ射线的实验。

4. 记录每种电磁波的波长、频率和能量，计算并分析它们之间的关系。

实验评价：1. 通过观察示波器的波形和接收到的信号，初步了解电磁波的传播特性。

2. 通过计算波长、频率和能量，探究不同电磁波之间的差异和联系。

3. 对比不同电磁波的实验结果，结合理论知识，深入理解电磁波的本质和应用。

拓展实验：1. 尝试使用不同材料制成的屏蔽罩进行实验，观察电磁波的穿透性。

2. 设计不同长度和形状的天线，并测试其接收电磁波的效果。

3. 尝试利用电磁波进行通信和遥控实验，了解电磁波在通信领域的应用。

实验风险：1. 使用射线发射器时要注意防护，避免直接暴露在辐射中。

2. 操作示波器和接收器时要小心谨慎，防止电路短路或电击危险。

3. 实验过程中要注意实验台面整洁，避免材料混杂或碰撞。

总结反思：通过本实验的探究，学生将深化对电磁波的理解，并了解不同电磁波在自然界和科技应用中的重要性。

希望学生在实验中发现新问题、解决难题，培养科学研究的态度和专业技能。