电磁波谱疱丁巧解牛知识·巧学一、电磁波谱无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线合起来，便构成了范围非常广阔的电磁波谱.如图14-5-1所示是按波长由大到小（频率由小到大）顺序排列的.图14-5-1 电磁波谱深化升华从无线电波到γ射线都是本质相同的电磁波，其行为服从共同的规律，但因波长（或频率）不同又表现出不同的特点.二、无线电波波长大于1 mm（频率小于300 GHz）的电磁波是无线电波.无线电波用于通信和广播.三、红外线红外线的波长比红光的波长还长，不是可见光，不能引起人的视觉.一切物体（不管大小、也无论是否有生命），凡是由分子、原子等微粒构成的物体都在不停地辐射红外线.物体温度越高，辐射红外线的本领越强.红外线有以下主要作用：1.红外线遥感：勘测地热、寻找水源、人体检查等.2.红外线遥控：家用电器配套的遥控器发出红外线脉冲信号，受控机器就会按指令改变工作状态.3.加热物体：红外线很容易使物体的温度升高，如市场上的“远红外烤箱”.四、可见光可见光的波长在700 nm到400 nm之间，不同颜色的光是波长（频率）范围不同的电磁波.联想发散可见光只在一个很窄的波段内，通常波长范围为400—700 nm.不同频率(或波长)的可见光颜色不同，频率最高(波长最短)的是紫光，频率最低(波长最长)的是红光.天空看起来是蓝色的，是由于波长较短的光比波长较长的光更容易被散射，傍晚的阳光比较红，是由于大气对波长较短的蓝光、紫光比波长较长的红光、橙光吸收较强的缘故. 深化升华光不仅是波，而且是电磁波，光在真空中的传播速度与电磁波的传播速度相等，光一定不是机械波，因为机械波在真空中不能传播.五、紫外线紫外线不是可见光，其波长比紫光还短，波长范围为5 nm到370 nm之间.一切高温物体发出的光中都含有紫外线，紫外线的主要应用是其化学作用，它能促使人体合成维生素D，但不能过多照射；能杀死多种细菌，具有消毒功能.六、X射线和γ射线X射线和γ射线的波长比紫外线都短.X射线对生命物质有较强的作用，过量的照射会引起生物体的病变.X射线能够穿透物质，可以用于人体透视；检查金属零件内部的缺陷等.γ射线具有很高的能量，在医学上可以用来治疗癌症、探测金属部件内部的缺陷.深化升华电磁波家庭中各个成员之间既有统一性，又表现出多样性.它们本质上都是电磁波，都具有电磁波的一切性质；但它们的频率和波长各不相同.频率低的无线电波由于波长较长，较容易发生干涉和衍射现象，而频率高的X射线、γ射线，穿透能力较强.七、电磁波的能量从场的观点来看电场具有电能，磁场具有磁能，电磁场具有电磁能.电磁波的发射过程就是辐射能量的过程.电磁波在空间传播，电磁能就随着一起传播.用微波炉加热食物，在收音机的天线里可以感应出电流，这都证明了电磁波具有能量.因此，电磁波是物质存在的一种形式，具有物质性.八、太阳辐射太阳光中含有可见光、无线电波、红外线、紫外线、X射线、γ射线.太阳辐射的能量主要集中在可见光、红外线和紫外线三个区域，如图14-5-2所示.图14-5-2 太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域典题·热题知识点一电磁波的排列例1北京广播电台发射“中波”段某套节目的信号、家用微波炉中的微波、VCD机中的激光（可见光）、人体透视用的X光，都是电磁波.它们的频率分别为f1、f2、f3、f4.则( ) A.f1＞f2＞f3＞f4 B.f1＜f2＜f3＞f4C.f1＜f2＜f3＜f4D.f1＞f2＞f3＜f4解析：从电磁波谱的排序来分析，“中波”段某套节目的信号（无线电波）和微波都在红外区，其中无线电波是人工制造自由电子振荡产生的电磁波，波长最长，频率最低，激光是可见光.X光在紫外区，波长短，频率最高.C项正确.答案：C方法归纳理解电磁波谱中各波段电磁波的特点和作用，结合实际生活中的具体应用.知识点二电磁波具有能量例2下列能说明电磁波具有能量的依据是( )A.可见光射入人的眼睛，人看到物体B.放在红外线区域的温度计升温很快C.收音机调到某个台时，调谐电路发生电谐振D.γ射线具有很强的贯穿能力解析：A项，人眼看到物体，说明人眼感受到了可见光的能量.B项，红外线具有热作用，说明红外线具有能量.C项，电谐振在调谐电路中的感应电流的能量来源于空中的无线电波.D 项，γ射线的贯穿能力说明γ射线具有很高的能量.答案：ABCD例3关于电磁波的传播，下列说法正确的是（）A.真空中传播速度都等于光速B.波长较长的波绕过障碍物的能力强C.波长较长的波贯穿障碍物的能力强D.波长较短的波能量大，穿透能力强解析：电磁波在真空中以光速传播，波长长的波，绕过障碍物的能力较强，但其贯穿能力差，波长越短，能量越大，穿透能力越强，故正确选项为A、B、D.答案：ABD知识点三电磁波的应用例4许多光学现象在科学技术上得到了应用，以下对一些应用的解释，错误的是( )A.紫外验钞机是利用紫外线的化学作用B.X光透视利用的是光的衍射现象C.工业上的金属探伤利用的是γ射线具有较强穿透能力D.红外遥感技术利用一切物体都不停地辐射红外线的现象解析：紫外验钞机是利用紫外线照射印刷在钞票上的荧光文字，发出可见光，使这些文字能被肉眼看到，利用了紫外线的荧光效应，A项错误.X射线具有极强的穿透能力，在医学上用它来透视人体，检查病变和骨折情况，B项错误.γ射线具有较强穿透能力，工业上的金属探伤就是利用的这个原理，C项正确.一切物体都在不停地辐射红外线，红外遥感技术就是利用的这个原理，D项正确.答案：CD巧解提示本题也可从选项入手，紫外验钞机是利用紫外线的荧光效应，A项错误.X透射不可能是利用光的衍射现象，因为这样无法研究人体的内脏器官，B项错误.工业上的金属探伤利用的是γ射线具有较强穿透能力，C项正确.正是由于一切物体都不停地辐射红外线的现象，我们才能利用红外线进行遥感，D项正确.例5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化学作用C.可见光比红外线容易发生衍射现象D.X射线也能在磁场中偏转解析：一切物体都在向外辐射红外线，A项错误.紫外线的主要作用是化学作用，B项正确.可见光比红外线的波长短，所以红外线较容易发生衍射现象，C项错误.X射线属于电磁波中的一部分，不带电，所以X射线不能在磁场中偏转，D项错误.答案：B误区警示自然界中的一切物体都在向外辐射红外线，温度高的物体所辐射的红外线强，而温度低的物体所辐射的红外线弱，所以并非只有温度高的物体向外辐射红外线.知识点四电磁波具有波的性质例6一种电磁波入射到半径为1 m的孔上，可发生明显的衍射现象.这种波属于电磁波谱的区域是( )A.γ射线B.可见光C.无线电波D.紫外线解析：由物体能发生明显衍射现象的条件：小孔的宽度和障碍物的尺寸与波长相差不太大，则这种电磁波的波长大约为1 m，应为无线电波的区域，C项正确.答案：C方法归纳电磁波谱中各波段电磁波的特点和作用，结合波能发生明显的衍射现象的条件，是解决本题的关键.问题·探究交流讨论探究问题电磁波为人类物质文明的发展和社会进步作出了巨大的贡献，也给我们的生活带来了极大的方便和无穷的乐趣，随着电磁波应用的日益广泛，它对人体的危害也被人们逐渐认识.电磁波无色、无味、无形、无踪、无所不至，对人体的危害常常被人们所忽视，科学家们称为“隐形杀手”，电磁波是继大气污染、水污染、噪音污染之后的第四大污染，电磁波对人体有哪些危害呢？探究过程:张敏：电磁波对人体的危害随着电磁辐射强度、频率及累积时间的增大而增大.长期处在强电磁波充斥的环境中，人会出现头晕、失眠、易疲劳、记忆力减退、嗜睡、乏力等症状.强电磁辐射对人体的心血管系统、中枢神经系统、视觉系统、内分泌系统、生殖系统等都会造成不同程度的危害.刘涛：较强的红外线会对皮肤造成高温伤害.波长为770—1 300 nm的红外线可造成视网膜伤害；波长在1 900 nm以上的红外线会造成角膜烧伤；人眼若长期暴露在红外线下，可能会导致白内障.王小红：紫外线也会对人的眼角膜和皮肤造成伤害.X射线会破坏细胞的内部结构，过强的X射线甚至会破坏DNA，诱发某些癌细胞.肖明：我们身边的电磁辐射主要来源于：计算机、移动电话、电视机、空调机、电冰箱、微波炉、电热毯、高压电线、X射线发生器、激光发射器等.电磁波对人体的危害，我们既不能掉以轻心，也无须过度恐慌，而是应该尽量避开一些不必要的电磁辐射对自己的伤害. 探究结论:电磁波对人体的危害随着电磁辐射强度、频率及累积时间的增大而增大.长期处在强电磁波充斥的环境中，人会出现头晕、失眠、易疲劳、记忆力减退、嗜睡、乏力等症状.较强的红外线会对皮肤造成高温伤害和眼底视网膜伤害.紫外线也会对人的眼角膜和皮肤造成伤害.X射线会破坏细胞的内部结构，过强的X射线甚至会破坏DNA，诱发某些癌细胞. 实验论证探究问题自制收音机进行无线电波的接收.探究过程:实验原理：根据收音机调谐电路，制作一个简单的收音机接收装置（图14-5-3）.图14-5-3 晶体二极管收音机实验器材：线圈，电容器，调谐电容，二极管，耳机，导线等.实验过程：（1）通过旋转调谐电容器的动片，改变接收回路的固有频率，调谐选台.（2）收音机从接收短波改为接收中波，要改换线圈，以改变电感大小.探究结论:能接收到电磁波，有声音，但杂音很多.。
高中物理选修3-4知识及讲义目录：一、简谐运动二、机械波三、电磁波电磁波的传播四、电磁振荡电磁波的发射和接收五、振动和波（机械振动与机械振动的传播）一．简谐运动1、机械振动：物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧来回做往复运动，叫做机械振动。
机械振动产生的条件是：（1）回复力不为零。
（2）阻力很小。
使振动物体回到平衡位置的力叫做回复力，回复力属于效果力，在具体问题中要注意分析什么力提供了回复力。
2、简谐振动：在机械振动中最简单的一种理想化的振动。
对简谐振动可以从两个方面进行定义或理解：（1）物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动，叫做简谐振动。
（2）物体的振动参量，随时间按正弦或余弦规律变化的振动，叫做简谐振动，在高中物理教材中是以弹簧振子和单摆这两个特例来认识和掌握简谐振动规律的。
3、描述振动的物理量描述振动的物理量，研究振动除了要用到位移、速度、加速度、动能、势能等物理量以外，为适应振动特点还要引入一些新的物理量。
（1）位移x：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段叫做位移。
位移是矢量，其最大值等于振幅。
（2）振幅A：做机械振动的物体离开平衡位置的最大距离叫做振幅，振幅是标量，表示振动的强弱。
振幅越大表示振动的机械能越大，做简揩振动物体的振幅大小不影响简揩振动的周期和频率。
（3）周期T：振动物体完成一次余振动所经历的时间叫做周期。
所谓全振动是指物体从某一位置开始计时，物体第一次以相同的速度方向回到初始位置，叫做完成了一次全振动。
（4）频率f：振动物体单位时间完成全振动的次数。
（5）角频率：角频率也叫角速度，即圆周运动物体单位时间转过的弧度数。
引入这个参量来描述振动的原因是人们在研究质点做匀速圆周运动的射影的运动规律时，发现质点射影做的是简谐振动。
因此处理复杂的简谐振动问题时，可以将其转化为匀速圆周运动的射影进行处理，这种方法高考大纲不要求掌握。
周期、频率、角频率的关系是：。
