无线电波红外线可见光紫外线可见光X射线γ射线电磁波谱二
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《光电效应》知识小结一、电磁波谱:无线电波,红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线二、光的本质是电磁波,也有波长、频率和波速。
光有不同颜色,光的颜色取决于频率和波长可见光按波长由长到短排列顺序:红、橙、黄、绿蓝、靛、紫可见光按频率由小到大排列顺序:红、橙、黄、绿蓝、靛、紫三、光子的能量:光由一份一份组成,每一份称为一个光子(爱因斯坦提出光子说)其中h=6.63×10-34 J·s。
(称为普朗克常量)注意能量单位电子伏和焦耳的换算(1 eV=1.6×10-19 J)。
四、光照强度(简称:光强):I=nhν光照强度是指单位面积上所接收的可见光的能量,简称照度,单位勒克斯(Lux或Lx)。
五、光电效应1、定义:当光线照射在金属表面时,金属中有电子逸出的现象,称为光电效应。
逸出的电子称为光电子。
2、赫兹最初发现光电效应现象。
3、两个概念:(1)逸出功:电子摆脱金属束缚从金属中逸出所需做功的最小值叫做该金属的逸出功.用W0表示,不同金属的逸出功_________.(2)极限频率(截止频率):使金属发生光电效应的入射光频率的最小值,叫该金属的极限频率,用ν0表示。
不同金属的极限频率___.(3)二者的关系:W0=hν04、光电效应产生条件:入射光子的能量超过金属的逸出功:hν>W0又W0=hν0入射光子的频率大于极限频率:ν>ν05、光电子的初动能:E K=hν-W光电子的最大初动能:E Km=hν-W0(爱因斯坦的光电效应方程)光电效应方程表明:光电子的最大初动能与入射光的________有关,与光的强弱_____关(填“无”或“有”).只有当hν____W0时,才有光电子逸出.6、E km- ν曲线:横轴上的截距是极限频率,纵轴上的截距是逸出功的负值,斜率为普朗克常量7、光电效应实验分析:(1)电路图:(2)从阴极逸出的光电子速度大小、方向是怎样的?(3)阴极K和阳极A间加正向电压时,电场对电子的运动起促进电压升高时,流过电流表的电流变大(达到饱和光电流后不再变大)增大光强时:光电流能变大(逸出的光电子数增多→饱和光电流可变大)(4)阴极K和阳极A间所加电压为0时,流过电流表的电流不为0(5)阴极K和阳极A间加反向电压时,电场对电子的运动起阻碍作用电压升高时,流过电流表的电流变小(I=0时的电压叫遏止电压)遏止电压的计算方法:eu c=E Km(6)有光照射阴极,光电效应不一定会发生→-说明:存在极限频率若能发生(ν>ν0),入射光强度变大时饱和光电流变大(7)电子吸收光子的能量不能随时间累积,(有瞬时性)(8)光电效应伏安特性曲线用到的公式:I=nhνE km=hν-W0eu c=E Km w0=hν0 ( c=入f)①横轴截距表示遏止电压②先加逐渐减小的反向电压(从遏止电压开始变化),后加逐渐变大的正向电压(从0开始变化):该过程电路中的光电流先变大,一旦达到饱和光电流,之后就不再变化③光的颜色不变增加光强:饱和光电流会增大,但遏止电压不变。
2025新课改-高中物理-选修第2册(16讲)15 C电磁波谱提升版电磁波谱知识点:电磁波谱一、电磁波谱1.电磁波谱:按电磁波的波长大小或频率高低的顺序排列成谱,叫作电磁波谱.2.按照波长从长到短依次排列为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线.不同的电磁波由于具有不同的波长(频率),具有不同的特性.二、电磁波的特性及应用1.无线电波:波长大于1 mm(频率低于300 GHz)的电磁波称作无线电波,主要用于通信、广播及其他信号传输.雷达是利用电磁波遇到障碍物要发生反射,以此来测定物体位置的无线电设备,其利用的是波长较短的微波.2.红外线(1)红外线是一种光波,波长比无线电波短,比可见光长.(2)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.(3)红外线的应用主要有红外遥感和红外体温计.3.可见光:可见光的波长在400~760 nm之间.4.紫外线(1)波长范围在5~370_nm之间,不能引起人的视觉.(2)具有较高的能量,应用于灭菌消毒,具有较强的荧光效应,用来激发荧光物质发光.5.X射线和γ射线(1)X射线波长比紫外线短,有很强的穿透本领,用来检查金属构件内部有无裂纹或气孔,医学上用于检查人体的内部器官.(2)γ射线波长比X射线更短,具有很高的能量,穿透力更强,医学上用来治疗某些癌症,工业上也可用于探测金属构件内部是否有缺陷.技巧点拨一、电磁波谱1.电磁波谱及介绍无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线合起来便构成了范围非常广阔的电磁波谱.如图所示是按波长由长到短(频率由低到高)的顺序排列的.2.各种电磁波的共性(1)在本质上都是电磁波,遵循相同的规律,各波段之间的区别并没有绝对的意义.(2)都遵循公式v=λf,在真空中的传播速度都是c=3×108 m/s.(3)传播都不需要介质.(4)都具有反射、折射、衍射和干涉的特性.二、不同电磁波的特性及应用例题精练1.(2020•肥城市模拟)关于电磁波谱,下列说法正确的是()A.红外体温计的工作原理是人的体温越高,发射的红外线越强,有时物体温度较低,不发射红外线,导致无法使用B.紫外线的频率比可见光低,医学中常用于杀菌消毒,长时间照射人体可能损害健康C.X射线、γ射线频率较高,波动性较强,粒子性较弱,较难发生光电效应D.手机通信使用的是无线电波,其波长较长,更容易观察到衍射现象【分析】不同温度下红外线辐射强弱不同;电磁波长频率关系;光电效应方程E k =hγ﹣W0分析;波长长的波容易发生衍射现象。
电磁波谱不同频率的辐射与应用电磁波谱是指电磁波在不同频率范围内的分布情况。
电磁波谱包括了无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等多个频率范围。
不同频率的电磁波具有不同的特性和应用,下面将依次介绍它们的辐射特点与应用。
1. 无线电波(Radio Waves)无线电波是电磁波谱中最低频率的波段,常用于广播、通信和雷达等领域。
无线电波可以传输信号,将信息从一个地方传输到另一个地方,实现无线通信。
广播和电视节目的传播就是利用无线电波,使得人们可以在不同的地点收听或收看同一节目。
2. 微波(Microwaves)微波是电磁波谱中频率稍高的波段。
微波的作用广泛,常见的应用有微波炉和雷达。
微波炉利用微波的热效应,使得食物迅速加热,节省了烹饪时间。
雷达利用微波的能量和反射特性,可以探测目标的位置和速度,用于航空、天气预报等领域。
3. 红外线(Infrared)红外线是电磁波谱中频率较高的波段,具有辐射热能的特性。
红外线被广泛应用于夜视仪、红外测温仪等领域。
夜视仪利用红外线的热辐射特性,能够在暗光环境下观察目标,如军事侦察和野生动物观察。
红外测温仪则利用红外线的热能探测物体表面温度的变化,被广泛应用于工业设备维护和医学诊断等领域。
4. 可见光(Visible Light)可见光是电磁波谱中能够被人眼直接感知的波段,频率介于红外线和紫外线之间。
可见光具有照明、成像和显示等功能。
照明是可见光最基本的应用,人们使用各种光源来照明,方便日常生活和工作。
成像和显示则是利用可见光的波长和传输特性,将物体的信息通过光学设备展示给人眼观察,如照相机、电视等。
5. 紫外线(Ultraviolet)紫外线是电磁波谱中频率更高的波段,具有杀菌和荧光等特性。
紫外线被广泛应用于紫外线杀菌灯、紫外线漂白、紫外线检测等领域。
紫外线杀菌灯利用紫外线的辐射能力,可以杀灭空气中的细菌和病毒,用于医疗和空气净化。
紫外线漂白利用紫外线的化学反应特性,可以去除染料和污渍,被广泛应用于纺织和水处理等行业。
电磁波谱以波长从小到大怎样排列电磁波谱按照波长从小到大的顺序排列如下:
1. 伽马射线 (Gamma Rays):
•波长范围:小于0.01纳米
•频率范围:大于30艾克赫兹
2. X射线 (X-Rays):
•波长范围:0.01纳米到10纳米
•频率范围:30艾克赫兹到30皮赫兹
3. 紫外线 (Ultraviolet):
•波长范围:10纳米到400纳米
•频率范围:30皮赫兹到750艾克赫兹
4. 可见光 (Visible Light):
•波长范围:400纳米到700纳米
•频率范围:750艾克赫兹到430艾克赫兹
5. 红外线 (Infrared):
•波长范围:700纳米到1毫米
•频率范围:430艾克赫兹到300吉赫兹
6. 微波 (Microwaves):
•波长范围:1毫米到1米
•频率范围:300吉赫兹到300兆赫兹
7. 无线电波 (Radio Waves):
•波长范围:1米以上
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•频率范围:小于300兆赫兹
这个电磁波谱包括了广泛的波长和频率范围,每个区域对应不同类型的电磁波,具有不同的特性和应用。
从高能量、短波长的伽马射线到低能量、长波长的无线电波,电磁波谱覆盖了多个科学和技术领域。
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电磁波谱知识:电磁波谱——是掌握宇宙能量的重要工具电磁波谱是指电磁波在空间中传播时,波长从数十厘米至极短的γ射线,覆盖极宽的频率范围,分为不同波段的总称。
它有着非常广泛的应用,涉及科学研究、遥感、通信等多个领域。
本文将从电磁波谱的基本概念、波段分类、应用领域等方面进行介绍。
一、电磁波谱的基本概念电磁波是指垂直于传播方向的电场和磁场的振动所组成的,它们同时向空间扩散,以光速传播。
其波长与频率相关,波长越长,频率越低,波单位时间内通过的电磁波周期数越少;反之,波长越短,频率越高,波单位时间内通过的电磁波周期数越多。
电磁波谱是按照波长或频率进行分类的,一般按照波长从小到大的顺序排列,可分为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等六个波段。
二、电磁波谱波段分类1.无线电波无线电波是一种具有很宽的波长范围,并且被广泛使用的电磁波谱,波长范围从1米到100,000米。
应用方面主要将无线电波用于通信、广播、雷达测距、导航等。
2.红外线红外线波长范围从0.1μm到1000μm,它在大气层中能量较弱,可以穿过许多材料,被广泛应用于温度测量、遥感、通信等领域,并在军事、航空、化学等领域得到了广泛应用。
3.可见光可见光波段是人类目前唯一能够直接感知的辐射波段,波长范围在380nm到780nm之间。
在人们的生产和生活中应用广泛,如照明、食品加工、药物制造等方面。
4.紫外线紫外线波长范围从0.01μm到380nm,紫外线在许多应用中都有重要作用,如医疗、工业、环境污染控制等方面。
5. X射线X射线波长范围在0.01nm到10nm之间,是高能量的电磁波,具有穿透力强的特点,广泛应用于医学和工业领域,用于检测材料的内部缺陷、制造过程的质量控制和医学影像检查等。
6. γ射线γ射线波长非常短,可以穿透大多数物质。
由于其能量极高,可用于治疗癌症、杀灭细菌和消毒。
此外,也可以用于石油勘探、工业无损检测等领域。
三、电磁波谱在应用领域的作用电磁波谱在许多领域都起到了非常重要的作用。