資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
4.4 電磁波譜
目錄
模塊一 知己知彼 1
模塊二 知識掌握 1
知識點一　電磁波譜 1
知識點二　電磁波的特性及應用 3
模塊三 鞏固提高 6
模塊一 知己知彼
考點分布 命題趨勢
1.電磁波譜以及各組成部分. 2.無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線的主要作用 本講內容在高考中屬間歇性考點再現率較低，考查主要集中在電磁波譜及各種射線的特性及其應用.以選擇題形式呈現,與生活、生產等科技知識相結合已成態勢分值為4分左右
模塊二 知識掌握
知識點一　電磁波譜
【知識梳理】
1．電磁波譜：按電磁波的波長大小或頻率高低的順序排列成的譜，叫作電磁波譜．
2．按照波長從長到短依次排列為無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線．不同的電磁波由于具有不同的波長(頻率)，具有不同的特性．
【重難詮釋】
1．電磁波譜及介紹
無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線合起來便構成了范圍非常廣闊的電磁波譜．如圖所示是按波長由長到短(頻率由低到高)的順序排列的．
2．各種電磁波的共性
(1)在本質上都是電磁波，遵循相同的規律，各波段之間的區別并沒有絕對的意義．
(2)都遵循公式v＝λf，在真空中的傳播速度都是c＝3×108 m/s.
(3)傳播都不需要介質．
(4)都具有反射、折射、衍射和干涉的特性．
（2023 ?？谌＃┦褂盟{牙耳機可以接聽手機來電，藍牙通信的電磁波波段為（2.4～2.48）×109Hz。已知可見光的波段為（3.9～7.5）×1014Hz，則藍牙通信的電磁波（　?。?br/>A．是藍光
B．波長比可見光短
C．比可見光更容易發生衍射現象
D．在真空中的傳播速度比可見光小
【解答】解：ABC、根據題意，可知藍牙通信的電磁波頻率小于可見光的波段頻率，所以藍牙通信的電磁波屬于無線電波，根據公式c＝λf，可得其波長比看見光的波長要長，根據明顯衍射的條件，可知藍牙通信的電磁波比比可見光更容易發生衍射現象，故AB錯誤，C正確；
D、所有電磁波在真空中的傳播速度都等于光速，故D錯誤。
故選：C。
（2022秋 淄博期末）隨著通信技術的更新換代，第5代移動通信技術（簡稱5G）比4G具有更高的頻率和更大的網絡容載能力。與4G相比，5G使用的電磁波（　　）
A．光子能量更小 B．衍射現象更明顯
C．傳播速度更大 D．波長更短
【解答】解：A．因為5G使用的電磁波頻率比4G高，根據E＝hν可知，5G使用的電磁波比4G光子能量更大，故A錯誤；
B．發生明顯衍射的條件是障礙物（或孔）的尺寸可以跟波長相比，甚至比波長還小；因5G使用的電磁波頻率更高，即波長更短，故5G越不容易發生明顯衍射，故B錯誤；
C．光在真空中的傳播速度都是相同的，故C錯誤；
D．因5G使用的電磁波頻率更高，根據v＝λf可知，波長更短，故D正確。
故選：D。
知識點二　電磁波的特性及應用
【情境導入】
電磁波在我們日常生活中應用相當廣泛，請你列舉出下列電磁波的應用實例：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和γ射線．
【答案】
無線電波：收音機；紅外線：紅外線理療儀；可見光：人看到的五彩繽紛的世界；紫外線：紫外線消毒燈；X射線：X光透視機；γ射線：γ射線探傷．
【知識梳理】
1．無線電波：把波長大于1 mm(頻率低于300 GHz)的電磁波稱作無線電波，主要用于通信、廣播及其他信號傳輸．
雷達是利用電磁波遇到障礙物要發生反射，以此來測定物體位置的無線電設備，其利用的是波長較短的微波．
2．紅外線
(1)紅外線是一種光波，波長比無線電波短，比可見光長．
(2)所有物體都發射紅外線，熱物體的紅外輻射比冷物體的紅外輻射強．
(3)紅外線的應用主要有紅外遙感技術和紅外體溫計．
3．可見光
可見光的波長在400～760 nm之間．
4．紫外線
(1)波長范圍在5～370 nm之間，不能引起人的視覺．
(2)具有較高的能量，應用于滅菌消毒，具有較強的熒光效應，用來激發熒光物質發光．
5．X射線和γ射線
(1)X射線波長比紫外線短，有很強的穿透本領，用來檢查金屬構件內部有無裂紋或氣孔，醫學上用于檢查人體的內部器官．
(2)γ射線波長比X射線更短，具有很高的能量，穿透力更強，醫學上用來治療某些癌癥，工業上也可用于探測金屬構件內部是否有缺陷．
【重難詮釋】
不同電磁波的特性及應用
電磁波譜 無線電波 紅外線 可見光 紫外線 X射線 γ射線
頻率 由左向右，頻率變化為由低到高
真空中 的波長 由左向右，波長變化為由長到短
特性 波動性強 熱效 應強 感光性強 化學作用、熒光效應強 穿透力強 穿透力最強
（2023春 江寧區期末）太赫茲（THz）波是指頻率在0.1～10THz（波長為3000μm～30μm）范圍內的電磁波，利用該頻段可以加深和拓展人類對物理學、化學、天文學、信息學和生命科學中一些基本科學問題的認識，通過和電磁波譜對比，下列說法正確的是（　　）
A．太赫茲波比紅光更容易發生明顯衍射
B．太赫茲波比紫外線的能量更大
C．太赫茲波比短波頻率更小
D．太赫茲波可以用于工業探傷
【解答】解：A、發生明顯衍射現象的條件是障礙物的尺度或者孔徑小于波長或與波長差不多，太赫茲波長比紅光大，更容易發生明顯衍射，故A正確；
B、由c＝λf可知，波長越大，頻率越小，太赫茲波長比紫外線大，頻率低于紫外線，根據愛因斯坦的光子說，可知它的光子的能量比紫外線光子的能量更小，故B錯誤；
C、太赫茲波長比短波小，頻率比短波大，故C錯誤；
D、由于頻率越高，其穿透力越強，太赫茲波頻率遠低于X射線，其比X射線穿透能力更弱，不可以用于工業探傷，故D錯誤。
故選：A。
（2023春 徐匯區校級期中）“中國天眼”位于貴州的大山深處，是500m口徑球面射電望遠鏡（FAST）。它通過接收來自宇宙深處的電磁波，探索宇宙，下列關于電磁波的說法正確的是（　?。?br/>A．紫外線的波長比紅外線短
B．麥克斯韋認為均勻變化的電場能激發出變化的磁場，空間將產生電磁波
C．電磁波在任何介質中傳播速度均為3×108m/s
D．普朗克通過實驗捕捉到電磁波，證實了麥克斯韋的電磁理論
【解答】解：A.因電磁波在真空中速度相同，均為光速，則由c＝λf可得，頻率越大的電磁波，波長越短，紫外線的頻率比紅外線頻率大，故紫外線的波長比紅外線波長短，故A正確；
B.均勻變化的電場激發恒定的磁場，恒定的磁場無法再形成電場，故無法在空間中產生電磁波，故B錯誤；
C.真空中的電磁波的速度為3×108m/s，而在其他介質中電磁波的速度不再是3×108m/s，故C錯誤；
D.赫茲通過實驗捕捉到電磁波，證實了麥克斯韋的電磁理論，故D錯誤。
故選：A。
（2022秋 金臺區期末）關于電磁場和電磁波，下列說法不正確的是（　?。?br/>A．變化的電場能夠產生磁場，變化的磁場能夠產生電場
B．麥克斯韋預言電磁波的存在
C．無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線都是電磁波
D．紫外線是一種波長比紫光更長的電磁波，能夠滅菌消毒
【解答】解：A、根據麥克斯韋電磁場理論，可知周期性變化的電場能產生周期性變化磁場，周期性變化的磁場能產生周期性變化的電場；均勻變化的電場產生恒定的磁場，均勻變化的產生恒定的電場磁場，故A正確；
B、麥克斯韋預言了電磁波的存在，故B錯誤；
C、根據電磁波譜的基本內容可知，無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線都是電磁波，故C正確；
D、紫外線是一種波長比紫光波長更短的、頻率比紫光更高的電磁波，主要應用滅菌消毒和鈔票防偽上，故D錯誤。
本題選擇不正確的，
故選：D。
模塊三 鞏固提高
（2023 荔灣區開學）“神舟五號”飛船飛行過程中，由多個地面測控站和四艘“遠望號”遠洋航天測量船組成了測控網，通過發射和接收某種波，對飛船進行跟蹤、測量與控制。這種波是（　?。?br/>A．紅外線 B．X射線 C．電磁波 D．超聲波
【解答】解：在用于通信的電磁波中，不同用途的設備使用的電磁波的頻率范圍不同，用于電視、雷達、無線電導航及測控等的是微波（電磁波的一種），故C正確，ABD錯誤；
故選：C。
（2022秋 金平區校級期末）關于電磁波譜，下列說法不正確的是（　?。?br/>A．電視遙控器利用的是紅外線
B．醫院里常用X射線對病房和手術室進行消毒
C．利用紫外線的熒光效應可設計防偽措施
D．γ射線波長比X射線波長短
【解答】解：A、人們利用紅外線可以遙控的特點，可以制成電視遙控器，故A正確；
B、醫院里常用紫外線對病房和手術室進行消毒，X射線用來進行透視，故B錯誤；
C、紫外線具有熒光效應，故利用紫外線的熒光效應可做防偽標識，故C正確；
D、根據電磁波譜的性質可知，γ射線波長比X射線波長短，故D正確。
本題選擇不正確的，
故選：B。
（2023 東城區一模）某型號智能手環在工作時會發出紅光和綠光。與綠光相比（　?。?br/>A．紅光頻率高
B．紅光波長短
C．紅光光子能量小
D．紅光在真空中的傳播速度快
【解答】解：ABC、根據電磁波譜，可知紅光波長比綠光波長長，紅光的頻率比綠光的頻率低，根據公式E＝hν，可得紅光光子的能量比綠光光子的能量小，故AB錯誤，C正確；
D、紅光和綠光在真空中的傳播一樣快，故D錯誤。
故選：C。
（2022秋 洛陽期末）關于電磁波傳播速度的表達式v＝λf，下列結論中正確的是（　　）
A．電磁波的傳播速度與傳播介質有關
B．頻率越高，傳播速度就越大
C．發射能量越大，傳播速度就越大
D．波長越長，傳播速度就越大
【解答】解：電磁波的傳播速度與傳播介質有關，而與波長、頻率、能量均無關，電磁波在不同介質中傳播時，波速變化，頻率不變，故A正確，BCD錯誤。
故選：A。
（多選）（2023春 紅橋區校級期中）關于電磁波譜，下列說法中正確的是（　?。?br/>A．電視遙控器利用的是紅外線
B．醫院里常用X射線對病房和手術室進行消毒
C．利用紫外線的熒光效應可設計防偽措施
D．γ射線波長比X射線波長短
【解答】解：A.人們利用紅外線可以遙控制成電視、空調遙控器等，故A正確；
B.醫院里常用紫外線對病房和手術室進行消毒；X射線用來進行透視；故B錯誤；
C.紫外線具有熒光效應；故利用紫外線的熒光效應可做防偽標識；故C正確；
D.根據光譜的性質可知，γ射線波長比X射線波長短；故D正確；
故選：ACD。
（2022 景東縣校級開學）關于電磁波的特性和應用，下列說法正確的是（　?。?br/>A．紅外線和X射線都有很高的穿透本領，常用于醫學上透視人體
B．過強的紫外線照射有利于人的皮膚健康
C．電磁波中頻率最大的是X射線
D．紫外線和X射線都可以使感光底片感光
【解答】解：A、紅外線具有明顯的熱效應，常用于加熱物體，X射線有很高的穿透本領，常用于醫學上透視人體，故A錯誤；
B、適量的紫外線照射會促進人體對鈣的吸收，過強的紫外線照射對人的皮膚健康有害，故B錯誤；
C、電磁波中頻率最大為γ射線，有極強的穿透能力和很高的能量，可以摧毀病變的細胞，故C錯誤；
D．紫外線和X射線都具有明顯的化學效應，可以使感光底片感光，故D正確。
故選：D。
（2021秋 東興區校級期末）新冠肺炎疫情突發，中華兒女風雨同舟、守望相助，筑起了抗擊疫情的巍峨長城。志愿者用非接觸式體溫測量儀，通過人體輻射的紅外線測量體溫，防控人員用紫外線燈在無人的環境下消殺病毒，為人民健康保駕護航。紅外線和紫外線都是電磁波，下列關于電磁波的說法不正確的是（　　）
A．γ射線是波長最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高
B．光也是電磁波，電磁波是橫波
C．電磁波中最容易發生干涉、衍射現象的是無線電波
D．無線電波在發射信號前要對信號調頻，調頻的方法包括調幅與調制
【解答】解：A、γ射線是波長最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高，故A正確；
B、光也是電磁波，電磁波是橫波，故B正確；
C、電磁波中無線電波波長最長，最容易發生干涉、衍射現象，故C正確；
D、無線電發射時，使電磁波隨著信號改變而改變成為調制，分為調頻和調幅兩種，故D錯誤；
本題要求選不正確的，
故選：D。
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4.4 電磁波譜
目錄
模塊一 知己知彼 1
模塊二 知識掌握 1
知識點一　電磁波譜 1
知識點二　電磁波的特性及應用 2
模塊三 鞏固提高 4
模塊一 知己知彼
考點分布 命題趨勢
1.電磁波譜以及各組成部分. 2.無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線的主要作用 本講內容在高考中屬間歇性考點再現率較低，考查主要集中在電磁波譜及各種射線的特性及其應用.以選擇題形式呈現,與生活、生產等科技知識相結合已成態勢分值為4分左右
模塊二 知識掌握
知識點一　電磁波譜
【知識梳理】
1．電磁波譜：按電磁波的波長大小或頻率高低的順序排列成的譜，叫作電磁波譜．
2．按照波長從長到短依次排列為無線電波、 、可見光、 、X射線、γ射線．不同的電磁波由于具有不同的 ，具有不同的特性．
【重難詮釋】
1．電磁波譜及介紹
無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線合起來便構成了范圍非常廣闊的電磁波譜．如圖所示是按波長由長到短(頻率由低到高)的順序排列的．
2．各種電磁波的共性
(1)在本質上都是電磁波，遵循相同的規律，各波段之間的區別并沒有絕對的意義．
(2)都遵循公式v＝λf，在真空中的傳播速度都是c＝3×108 m/s.
(3)傳播都不需要介質．
(4)都具有反射、折射、衍射和干涉的特性．
（2023 ?？谌＃┦褂盟{牙耳機可以接聽手機來電，藍牙通信的電磁波波段為（2.4～2.48）×109Hz。已知可見光的波段為（3.9～7.5）×1014Hz，則藍牙通信的電磁波（　?。?br/>A．是藍光
B．波長比可見光短
C．比可見光更容易發生衍射現象
D．在真空中的傳播速度比可見光小
（2022秋 淄博期末）隨著通信技術的更新換代，第5代移動通信技術（簡稱5G）比4G具有更高的頻率和更大的網絡容載能力。與4G相比，5G使用的電磁波（　?。?br/>A．光子能量更小 B．衍射現象更明顯
C．傳播速度更大 D．波長更短
知識點二　電磁波的特性及應用
【情境導入】
電磁波在我們日常生活中應用相當廣泛，請你列舉出下列電磁波的應用實例：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和γ射線．
【知識梳理】
1．無線電波：把波長大于1 mm(頻率低于300 GHz)的電磁波稱作無線電波，主要用于 、廣播及其他信號傳輸．
雷達是利用電磁波遇到障礙物要發生 ，以此來測定物體位置的無線電設備，其利用的是波長較短的 ．
2．紅外線
(1)紅外線是一種光波，波長比無線電波 ，比可見光 ．
(2)所有物體都發射紅外線，熱物體的紅外輻射比冷物體的紅外輻射 ．
(3)紅外線的應用主要有 和紅外體溫計．
3．可見光
可見光的波長在400～760 nm之間．
4．紫外線
(1)波長范圍在 之間，不能引起人的視覺．
(2)具有 的能量，應用于滅菌消毒，具有較強的 效應，用來激發熒光物質發光．
5．X射線和γ射線
(1)X射線波長比紫外線短，有很強的 本領，用來檢查金屬構件內部有無裂紋或氣孔，醫學上用于檢查人體的內部器官．
(2)γ射線波長比X射線更短，具有 的能量，穿透力更強，醫學上用來治療某些癌癥，工業上也可用于探測金屬構件內部是否有缺陷．
【重難詮釋】
不同電磁波的特性及應用
電磁波譜 無線電波 紅外線 可見光 紫外線 X射線 γ射線
頻率 由左向右，頻率變化為由低到高
真空中 的波長 由左向右，波長變化為由長到短
特性 波動性強 熱效 應強 感光性強 化學作用、熒光效應強 穿透力強 穿透力最強
（2023春 江寧區期末）太赫茲（THz）波是指頻率在0.1～10THz（波長為3000μm～30μm）范圍內的電磁波，利用該頻段可以加深和拓展人類對物理學、化學、天文學、信息學和生命科學中一些基本科學問題的認識，通過和電磁波譜對比，下列說法正確的是（　　）
A．太赫茲波比紅光更容易發生明顯衍射
B．太赫茲波比紫外線的能量更大
C．太赫茲波比短波頻率更小
D．太赫茲波可以用于工業探傷
（2023春 徐匯區校級期中）“中國天眼”位于貴州的大山深處，是500m口徑球面射電望遠鏡（FAST）。它通過接收來自宇宙深處的電磁波，探索宇宙，下列關于電磁波的說法正確的是（　　）
A．紫外線的波長比紅外線短
B．麥克斯韋認為均勻變化的電場能激發出變化的磁場，空間將產生電磁波
C．電磁波在任何介質中傳播速度均為3×108m/s
D．普朗克通過實驗捕捉到電磁波，證實了麥克斯韋的電磁理論
（2022秋 金臺區期末）關于電磁場和電磁波，下列說法不正確的是（　?。?br/>A．變化的電場能夠產生磁場，變化的磁場能夠產生電場
B．麥克斯韋預言電磁波的存在
C．無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線都是電磁波
D．紫外線是一種波長比紫光更長的電磁波，能夠滅菌消毒
模塊三 鞏固提高
（2023 荔灣區開學）“神舟五號”飛船飛行過程中，由多個地面測控站和四艘“遠望號”遠洋航天測量船組成了測控網，通過發射和接收某種波，對飛船進行跟蹤、測量與控制。這種波是（　?。?br/>A．紅外線 B．X射線 C．電磁波 D．超聲波
（2022秋 金平區校級期末）關于電磁波譜，下列說法不正確的是（　?。?br/>A．電視遙控器利用的是紅外線
B．醫院里常用X射線對病房和手術室進行消毒
C．利用紫外線的熒光效應可設計防偽措施
D．γ射線波長比X射線波長短
（2023 東城區一模）某型號智能手環在工作時會發出紅光和綠光。與綠光相比（　?。?br/>A．紅光頻率高
B．紅光波長短
C．紅光光子能量小
D．紅光在真空中的傳播速度快
（2022秋 洛陽期末）關于電磁波傳播速度的表達式v＝λf，下列結論中正確的是（　?。?br/>A．電磁波的傳播速度與傳播介質有關
B．頻率越高，傳播速度就越大
C．發射能量越大，傳播速度就越大
D．波長越長，傳播速度就越大
（多選）（2023春 紅橋區校級期中）關于電磁波譜，下列說法中正確的是（　　）
A．電視遙控器利用的是紅外線
B．醫院里常用X射線對病房和手術室進行消毒
C．利用紫外線的熒光效應可設計防偽措施
D．γ射線波長比X射線波長短
（2022 景東縣校級開學）關于電磁波的特性和應用，下列說法正確的是（　?。?br/>A．紅外線和X射線都有很高的穿透本領，常用于醫學上透視人體
B．過強的紫外線照射有利于人的皮膚健康
C．電磁波中頻率最大的是X射線
D．紫外線和X射線都可以使感光底片感光
（2021秋 東興區校級期末）新冠肺炎疫情突發，中華兒女風雨同舟、守望相助，筑起了抗擊疫情的巍峨長城。志愿者用非接觸式體溫測量儀，通過人體輻射的紅外線測量體溫，防控人員用紫外線燈在無人的環境下消殺病毒，為人民健康保駕護航。紅外線和紫外線都是電磁波，下列關于電磁波的說法不正確的是（　?。?br/>A．γ射線是波長最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高
B．光也是電磁波，電磁波是橫波
C．電磁波中最容易發生干涉、衍射現象的是無線電波
D．無線電波在發射信號前要對信號調頻，調頻的方法包括調幅與調制
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