人教版高中物理第三册光的电磁说3
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光的电磁说
教学目的:
了解光的电磁说
知道红外线和紫外线的波长特点及主要应用
教学重点:
知道光是一种电磁波
教学难点:
红外线和紫外线的波长特点及主要应用
教学用具:
教学方法:
启发式综合教学法
教学过程:
引入:光的干涉和衍射现象无可怀疑地证明了光是一种波。
但光的本质是什么呢?授新:
光的电磁说:
19世纪60年代,麦克斯韦预言了电磁波的存在,并从理论上得出电磁波在真空中的速度是3.0×108m/s,与当时测得的光速十分接近。
它认为:光与电磁现象有着本质的联系。
由此他提出:光是一种电磁波。
2、1887年,德国的物理学家赫兹证实了电磁波的存在,并测出电磁波的速度与光速相同。
红外线:
人的眼睛能看到的叫可见光。
波长最短的是紫光,长约370nm,波长是长的是红光,波长约为750nm。
波长更长的不能引起视觉,叫做红外线。
波长更短的也不能引起视觉,叫做紫外线。
一切物体都能发出红外线
用途之一:遥控。
用途之二:热作用。
三、紫外线:
1、紫外线有荧光作用:如:日光灯、防伪
2、紫外线能合成维生素D,有助于促进钙的吸引。
3、紫外线能杀死多种细菌。
四、X射线:
比紫光波长更短,也叫伦琴射线。
穿透能力很强。
五、无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线,都是电磁波,按波长或频率的不同顺序排列起来,称做电磁波谱。
小结
板书设计:
光的电磁说一、电磁说:红外线:
紫外线
X射线
电磁波谱
教学效果分析:。
●备课资料一、红外线简介红外线亦称“红外光",是英国天文学家赫谢耳于1800年用三棱镜的分光作用探讨光谱的热效应时发现的,红外线是眼睛看不见的一种射线,在电磁波谱中,波长介于红光和微波之间,按波长的差别,大致可将红外线分为三段:0。
77~3.0 μm为近红外区,3.0~30.0 μm为中红外区,30。
0~1000 μm为远红外区,红外线虽然不能引起视觉效果,但有显著的热效应。
由于波长较长,它对云雾、沙尘等有较强的穿透能力.赫谢耳发现红外线之初,完全不明白这种射线和可见光之间的联系,他认为是发现了一种新的辐射.直到1923年,人们才完全弄清红外线的真实面目.1834年,佛贝士证明了红外线和普通可见光一样可以发生偏振现象.1837年,傅科又从干涉作用求出了近红外光的波长。
1865年,麦克斯韦在理论上证明了电磁波的存在,并且认为光波也是电磁波.1887年,赫兹用实验证实了电磁波的存在,并证明了它们的速度和偏振作用同光波完全一样.1923年,尼科尔斯和提尔利用赫兹所做的小型火花振荡器类似的仪器成功地产生了波长为220 μm的远红外线,至此才完全明白了红外线辐射属于电磁波。
二、紫外线简介紫外线又称“紫外光”“紫外辐射”,是德国物理学家里特于1801年发现的,是位于电磁波谱中紫光和X射线之间的电磁波,波长约为0.04~0.39 μm,不能引起人的视觉,故又称为“黑光”.紫外线通常可用光电元件和感光乳胶来检测,但有些物质可因紫外线照射而发出荧光或肉眼可见光.紫外线可由高温物体表面激发产生,如太阳,也可由气体放电管中的原子激发产生.前者产生连续光谱,后者产生单一波长的线状光谱。
紫外光波谱通常以0.2 μm为界分为远、近两个紫外区。
紫外线穿透能力较强,但易被某些物质吸收,一般地,能透过可见光的物质,都能强烈吸收紫外线的某些波段.例如,玻璃能吸收波长小于0。
35 μm的紫外线,地球大气层中的氧和臭氧几乎能吸收全部太阳辐射中波长小于0。
课时教案第 13 单元第 3 案总第 30 案课题:§13. 3 电磁感应现象及应用【教学目标与核心素养】1.知道电磁感应现象2.理解感应电流产生的条件3.知道电磁感应现象的应用【教学重点】1.电磁感应现象2.感应电流产生的条件【教学难点】1.感应电流产生的条件【教学过程】复习:1.什么是磁感应强度,物理意义是什么。
2.什么是磁通量,怎样求磁通量的变化。
引入:奥斯特(1803年)指出:“物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电、磁以及我们所知道的各种其他现象的零散的罗列,我们将把整个宇宙纳在一个体系中。
”1820年,奥斯特:“电流磁效应” ——“电生磁”电流磁效应发现,震动了整个科学界,它证实电现象与磁现象是有联系的。
既然电能生磁,能不能用磁生电呢?一、划时代的发现联系到电流的磁效应,法拉第敏锐地觉察到,磁与电之间也应该有这种“感应”。
他在1822 年的日记中写下了“由磁产生电”的设想,并为此进行了长达10年的探索。
☆思维定式路漫长☆1.实验过程思路:⑴既然恒定的电流能产生磁场,那么放在磁体旁边的导体也应能感应出电流。
⑵既然电荷可以感应出电荷,那么电流也应能感应出电流。
方法:⑴将两根导线并列放置,将其中的一根导线通以电流,希望另一根导线中感应出电流。
⑵在强磁体旁边放置导线或线圈,希望在导线或线圈中感应出电流。
⑶在同一个铁环上绕了两个线圈,将其中一个线圈(原线圈)接在电池上,另一个线圈接电流计,也没有感应出电流;他不断增加电池的数量,将原线圈几乎烧坏了,还是感应不出电流。
在1822年12月、1825年11月、1828年4月做过三次集中实验,均以失败告终。
☆偶然发现犹迷茫深入研究得真谛☆⑴.1831年8月29日,法拉第再次用图所示的线圈做实验时,每当开关闭合或断开时,小磁针都突然跳动一下;将A线圈维持接通状态,小磁针则不动。
2.实验结论法拉第从中领悟到,“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。
高三物理第三册光的电磁说【教学目的】1、了解光的电磁说及其建立过程2、能够从电磁波谱了解各种电磁波的共性、区别和相互关系3、知道不同波段电磁波的一些典型应用【教学重点】光的电磁说及其建立过程【教学难点】电磁波谱概念的建立【教具】光谱仪【教学过程】○、复习&引入复习提问1:哪些事实能够说明光具有波动性?☆学生:答问…复习提问2:电磁波和机械波的的区别与联系何在?☆学生:回忆、答问…引入:通过前面的学习,光具有波动性的观点大概已经被我们广大的同学所接受,但是,光究竟是机械波还是电磁波?这就是本节课要解决的问题——一、光的电磁说19世纪初,光的波动说获得很大成功,逐渐得到人们公认。
但是当时人们把光波看成象机械波,需要有传播的媒介,曾假设在宇宙空间充满一种特殊物质“以太”。
而且,“以太”应具有以下性质:一是有很大的弹性(甚至象钢一样),二是有极小的密度(比空气要稀薄得多——以至我们根本不能用实验探测它的存在)。
这种神秘的“以太”存在吗?这个问题到目前为止,甚至还在小范围的争执之中。
但是,各种证明“以太”存在的实验都被认为是失败的,这就使光的机械波学说陷入了困境。
而且,有一些新的事实促使人们去进一步探索光的本性的神秘面纱:1862年法拉第做了最后一次实验,试图发现磁场对放在磁场内的光源发出的光线的影响,但结果是否定的,因为他用的仪器还不够灵敏,不能探测到这种微细的效应。
三十年后,当时还是青年的塞曼,从阅读法拉第的实验计划受到启发,他用更精密的仪器重新做实验,发现了塞曼效应。
这个实验既对原子物理的研究有着重要的贡献,同时也证明了光具有电磁本性。
19世纪60年代,英国物理学家麦克斯韦提出电磁场的理论,预见了电磁波的存在,并提出电磁波是横波,传播的速度等于光速,根据它跟光波的这些相似性,指出“光波是一种电磁波”——光的电磁说。
1888年赫兹用实验证实了电磁波的存在,测得它传播的速度等于光速,与麦克斯韦的预言符合得相当好,证实了光的电磁说是正确的。
光的电磁说
教学目的:1、了解光的电磁说及建立过程;
2、知道红外线和紫外线的作用。
3、知道电磁波谱。
教学重点:红外线和紫外线的用途
教学难点:红外线和紫外线的用途
教学过程:
复习提问
光具有波动性,它是以什么实验事实为依据的?
导入新课
1、光的电磁说
19世纪初,光的波动说获得很大成功,逐渐得到人们公认。
但是当时人们把光波看成象机械波,需要有传播的媒介,曾假设在宇宙空间充满一种特殊物质“以太”,“以太”应具有的性质,一是很大的弹性(甚至象钢一样)二是极小的密度(比空气要稀薄得多),然而各种证明“以太”存在的实验结果都是否定的,这就使光的波动说在传播媒介问题上陷入了困境。
19世纪60年代,英国物理学家麦克斯韦提出电磁场的理论,预见了电磁波的存在,并提出电磁波是横波,传播的速度等于光速,根据它跟光波的这些相似性,指出“光波是一种电磁波”-----光的电磁说。
1888年赫兹用实验证实了电磁波的存在,测得它传播的速度等于光速,与麦克斯韦的预言符合得相当好,证实了光的电磁说是正确的。
2、电磁波谱
我们已知无线电波是电磁波,其波长范围以几十千米到几毫米,又已知光波也是电磁波,其波长不到1微米,可见电磁波是一个很大的家族,作用于我们眼睛并引起视觉的部分,只是一个很窄的波段,称可见光,在可见光波范围外还存在大量的不可见光,如红外线、紫外线等等。
(一)、红外线
发现过程:
1800年英国物理学家赫谢耳用灵敏温度计研究光谱各色光的热作用时,把温度计移至红光区域外侧,发现温度更高,说明这里存在一种不可见的射线,后来就叫做红外线。
(用棱镜显示可见谱)
特点:最显著的是热作用
应用:
(1)红外线加热,这种加热方式优点是能使物体内部发热,加热效率高,效果好。
(2)红外摄影,(远距离摄影、高空摄影、卫星地面摄影)这种摄影不受白天黑夜的限制。
(3)红外线成像(夜视仪)可以在漆黑的夜间能看见目标。
(4)红外遥感,可以在飞机或卫星上戡测地热,寻找水源、监测森林火情,估计家农作物的长势和收成,预报台风、寒潮。
(二)、紫外线
发现过程:
1801年德国的物理学家里特,发现在紫外区放置的照相底板感光,荧光物质发光。
特性:主要作用是化学作用,还有很强的荧光效应,杀菌消毒作用。
应用:
紫外照相,可辨别出很细微差别,如可以清晰地分辨出留在纸上的指纹。
照明和诱杀害虫的日光灯,黑光灯。
医院里病房和手术室的消毒。
治疗皮肤病,硬骨病。
(三)、伦琴射线
应用:
工业上金属探伤
医疗上透视人体。
此外还有比伦琴射线波长更短的电磁波,如放射性元素放出的r射线
(四)、电磁波谱
无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、r射线合起来构成了范围广阔的电磁波谱。
从无线电波到r射线,都是本质相同的电磁波,它们的行为服从共同的规律,另一方面由频率或波长的不同而又表现出不同的特性,如波长越长的无线电波,很容易表现出干涉、衍射等现象,随波长越来越短的可见光、紫外线、X射线、r射线要观察到它们的干涉、衍射现象、就越来越困难了。