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4　電磁波譜
[學(xué)習(xí)目標(biāo)]　
1.知道什么是電磁波譜，知道電磁波譜中各種電磁波的排列順序(重點(diǎn))。
2.了解不同波長電磁波的特征及主要用途(重點(diǎn))。
一、電磁波譜
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、____________、__________、γ射線。不同的電磁波由于具有不同的____________，具有不同的特性。
例1　各種不同頻率范圍的電磁波按頻率由高到低的排列順序是(　　)
A．γ射線、紫外線、可見光、紅外線
B．γ射線、紅外線、紫外線、可見光
C．紫外線、可見光、紅外線、γ射線
D．紅外線、可見光、紫外線、γ射線
二、電磁波的特性及應(yīng)用
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(hào)傳輸。
雷達(dá)是利用電磁波遇到障礙物要發(fā)生________，以此來測定物體位置的無線電設(shè)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(fā)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(yīng)用主要有________________和紅外體溫計(jì)。
3．可見光：能使人的眼睛產(chǎn)生______________的電磁波，可見光的波長在__________ nm之間，分為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種顏色。不同顏色的光波長(頻率)________。
4．紫外線：(1)波長范圍在____________ nm之間，不能引起人的視覺。
(2)具有________的能量，應(yīng)用于滅菌消毒，具有較強(qiáng)的________效應(yīng)，用來激發(fā)熒光物質(zhì)發(fā)光。
5．X射線和γ射線
(1)X射線波長比紫外線________，有很強(qiáng)的________本領(lǐng)，用來檢查金屬構(gòu)件內(nèi)部有無裂紋或氣孔，醫(yī)學(xué)上用于檢查人體的內(nèi)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(qiáng)，醫(yī)學(xué)上用來治療某些癌癥，工業(yè)上也可用于探測金屬構(gòu)件內(nèi)部是否有缺陷。
說明：波長越長越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，衍射現(xiàn)象越明顯，穿透能力越弱。
(1)各種電磁波中最容易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象的是γ射線。(　　)
(2)紅外線有顯著的熱效應(yīng)，紫外線具有較高的能量。(　　)
(3)低溫物體不能輻射紅外線。(　　)
(4)紫外線在真空中的傳播速度大于可見光在真空中的傳播速度。(　　)
(5)可利用紅外線的熒光效應(yīng)辨別人民幣的真?zhèn)巍?　　)
(6)X射線的穿透本領(lǐng)比γ射線更強(qiáng)。(　　)
例2　(2022·徐州市高二期中)地面陽光的成分包括44%的可見光、53%的紅外線和3%的紫外線。在大氣層之外，陽光中含有10%的紫外線，大多數(shù)的紫外線被大氣阻擋住而無法到達(dá)地表。下列說法正確的是(　　)
A．紅外線的頻率比可見光大
B．紫外線的波長比可見光長
C．紅外線的衍射能力比紫外線弱
D．紅外線和紫外線在真空中的傳播速度相同
例3　(2022·鹽城市高二期末)5G移動(dòng)通信技術(shù)采用3 300×106～5 000×106 Hz頻段的電磁波，相比于現(xiàn)有的4G移動(dòng)通信技術(shù)采用的1 880×106～2 635×106 Hz頻段而言，具有更大的優(yōu)勢，下列說法正確的是(　　)
A．4G和5G信號(hào)相遇可能發(fā)生穩(wěn)定干涉
B．4G和5G信號(hào)既可以有線傳播，也可以無線傳播
C．遇到相同障礙物時(shí)5G信號(hào)比4G信號(hào)衍射現(xiàn)象更明顯
D．在真空中5G信號(hào)的傳播速度比4G信號(hào)的傳播速度快
例4　關(guān)于生活中遇到的各種電磁波，下列說法正確的是(　　)
A．醫(yī)院里“CT”機(jī)使用的電磁波是γ射線，它具有較強(qiáng)的穿透能力
B．紫外線常用于衛(wèi)星通信、電視等信號(hào)的傳輸，它還可用于消毒
C．“浴霸”的取暖燈泡能發(fā)出較強(qiáng)的紅外線，它具有顯著的熱效應(yīng)
D．X射線可以摧毀病變的細(xì)胞，常用于治療各種癌癥
不同電磁波的特性及應(yīng)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(dòng)性強(qiáng) 熱效應(yīng)強(qiáng) 感光性強(qiáng) 化學(xué)作 用、熒光 效應(yīng)強(qiáng) 穿透力強(qiáng) 穿透 力最強(qiáng)
用途 通信、廣播、天體物理研究 遙控、遙測、加熱、紅外攝像、紅外制導(dǎo) 照明、照相等 殺菌、防偽、治療皮膚病等 檢查、探測、透視 探測、治療
4　電磁波譜
[學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.知道什么是電磁波譜，知道電磁波譜中各種電磁波的排列順序(重點(diǎn))。2.了解不同波長電磁波的特征及主要用途(重點(diǎn))。
一、電磁波譜
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。
例1　各種不同頻率范圍的電磁波按頻率由高到低的排列順序是(　　)
A．γ射線、紫外線、可見光、紅外線
B．γ射線、紅外線、紫外線、可見光
C．紫外線、可見光、紅外線、γ射線
D．紅外線、可見光、紫外線、γ射線
答案　A
解析　在電磁波譜中，各電磁波按照頻率從低到高的排列順序是：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線，所以選項(xiàng)A正確。
二、電磁波的特性及應(yīng)用
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(hào)傳輸。
雷達(dá)是利用電磁波遇到障礙物要發(fā)生反射，以此來測定物體位置的無線電設(shè)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(fā)射紅外線，熱物體的紅外輻射比冷物體的紅外輻射強(qiáng)。
(3)紅外線的應(yīng)用主要有紅外遙感技術(shù)和紅外體溫計(jì)。
3．可見光：能使人的眼睛產(chǎn)生視覺效應(yīng)的電磁波，可見光的波長在400～760 nm之間，分為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種顏色。不同顏色的光波長(頻率)不同。
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(yīng)用于滅菌消毒，具有較強(qiáng)的熒光效應(yīng)，用來激發(fā)熒光物質(zhì)發(fā)光。
5．X射線和γ射線
(1)X射線波長比紫外線短，有很強(qiáng)的穿透本領(lǐng)，用來檢查金屬構(gòu)件內(nèi)部有無裂紋或氣孔，醫(yī)學(xué)上用于檢查人體的內(nèi)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(qiáng)，醫(yī)學(xué)上用來治療某些癌癥，工業(yè)上也可用于探測金屬構(gòu)件內(nèi)部是否有缺陷。
說明：波長越長越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，衍射現(xiàn)象越明顯，穿透能力越弱。
(1)各種電磁波中最容易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象的是γ射線。(　×　)
(2)紅外線有顯著的熱效應(yīng)，紫外線具有較高的能量。(　√　)
(3)低溫物體不能輻射紅外線。(　×　)
(4)紫外線在真空中的傳播速度大于可見光在真空中的傳播速度。(　×　)
(5)可利用紅外線的熒光效應(yīng)辨別人民幣的真?zhèn)巍?　×　)
(6)X射線的穿透本領(lǐng)比γ射線更強(qiáng)。(　×　)
例2　(2022·徐州市高二期中)地面陽光的成分包括44%的可見光、53%的紅外線和3%的紫外線。在大氣層之外，陽光中含有10%的紫外線，大多數(shù)的紫外線被大氣阻擋住而無法到達(dá)地表。下列說法正確的是(　　)
A．紅外線的頻率比可見光大
B．紫外線的波長比可見光長
C．紅外線的衍射能力比紫外線弱
D．紅外線和紫外線在真空中的傳播速度相同
答案　D
解析　根據(jù)電磁波譜的波長順序可知，紅外線的波長大于可見光的波長大于紫外線的波長，所以紫外線的頻率大于可見光的頻率大于紅外線的頻率，A、B錯(cuò)誤；光的波長越長，衍射現(xiàn)象越明顯，衍射能力越強(qiáng)，紅外線波長大于紫外線波長，所以紅外線的衍射能力更強(qiáng)，C錯(cuò)誤；紅外線和紫外線都是電磁波，它們?cè)谡婵罩械膫鞑ニ俣认嗤珼正確。
例3　(2022·鹽城市高二期末)5G移動(dòng)通信技術(shù)采用3 300×106～5 000×106 Hz頻段的電磁波，相比于現(xiàn)有的4G移動(dòng)通信技術(shù)采用的1 880×106～2 635×106 Hz頻段而言，具有更大的優(yōu)勢，下列說法正確的是(　　)
A．4G和5G信號(hào)相遇可能發(fā)生穩(wěn)定干涉
B．4G和5G信號(hào)既可以有線傳播，也可以無線傳播
C．遇到相同障礙物時(shí)5G信號(hào)比4G信號(hào)衍射現(xiàn)象更明顯
D．在真空中5G信號(hào)的傳播速度比4G信號(hào)的傳播速度快
答案　B
解析　4G和5G信號(hào)頻率不同，則相遇時(shí)不可能發(fā)生穩(wěn)定干涉，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；4G和5G信號(hào)既可以有線傳播，也可以無線傳播，選項(xiàng)B正確；5G信號(hào)比4G信號(hào)的波長短，則遇到相同障礙物時(shí)4G信號(hào)衍射現(xiàn)象更明顯，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在真空中5G信號(hào)的傳播速度與4G信號(hào)的傳播速度相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
例4　關(guān)于生活中遇到的各種電磁波，下列說法正確的是(　　)
A．醫(yī)院里“CT”機(jī)使用的電磁波是γ射線，它具有較強(qiáng)的穿透能力
B．紫外線常用于衛(wèi)星通信、電視等信號(hào)的傳輸，它還可用于消毒
C．“浴霸”的取暖燈泡能發(fā)出較強(qiáng)的紅外線，它具有顯著的熱效應(yīng)
D．X射線可以摧毀病變的細(xì)胞，常用于治療各種癌癥
答案　C
解析　醫(yī)院里“CT”機(jī)使用的電磁波是X射線，利用X射線能夠穿透物質(zhì)，來檢查人體的內(nèi)部器官，故A錯(cuò)誤；微波常用于衛(wèi)星通信、電視等信號(hào)的傳輸，紫外線用于消毒，故B錯(cuò)誤；“浴霸”的取暖燈泡能發(fā)出較強(qiáng)的紅外線，利用紅外線的熱效應(yīng)進(jìn)行取暖，故C正確；γ射線可以摧毀病變的細(xì)胞，常用于治療各種癌癥，故D錯(cuò)誤。
不同電磁波的特性及應(yīng)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(dòng)性強(qiáng) 熱效 應(yīng)強(qiáng) 感光 性強(qiáng) 化學(xué)作 用、熒光 效應(yīng)強(qiáng) 穿透 力強(qiáng) 穿透 力最強(qiáng)
用途 通信、廣播、天體物理研究 遙控、遙測、加熱、紅外攝像、紅外制導(dǎo) 照明、照相等 殺菌、防偽、治療皮膚病等 檢查、探測、透視 探測、治療

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