资源简介

(共41张PPT)
DISIZHANG
第四章
4　电磁波谱
1.知道什么是电磁波谱，知道电磁波谱中各种电磁波的排列顺序(重点)。
2.了解不同波长电磁波的特征及主要用途(重点)。
学习目标
一、电磁波谱
二、电磁波的特性及应用
课时对点练
内容索引
电磁波谱
一
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的谱，叫作电磁波谱。
2.按照波长从长到短依次排列为无线电波、　　　　、可见光、　　　 、_______、γ射线。不同的电磁波由于具有不同的 ，具有不同的特性。
红外线
紫外线
X射线
波长(频率)
　 (2024·上海市延安中学高二月考)电磁波按波长由大到小排列正确的是
A.无线电波、红外线、紫外线、γ射线
B.γ射线、红外线、紫外线、无线电波
C.红外线、无线电波、γ射线、紫外线
D.紫外线、无线电波、γ射线、红外线
例1
√
电磁波按波长由大到小的顺序排列为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线。故选A。
返回
电磁波的特性及应用
二
1.无线电波：把波长大于1 mm(频率低于300 GHz)的电磁波称作无线电波，主要用于 、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 ，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　　　。
2.红外线
(1)红外线的波长比无线电波　　，比可见光　　。
(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　　。
(3)红外线的应用主要有 　　　　　　和红外体温计。
通信
反射
微波
短
长
强
红外遥感技术
3.可见光：能使人的眼睛产生　　　　　的电磁波，可见光的波长在__________ nm之间，分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。不同颜色的光波长(频率) 　　　。
4.紫外线：(1)波长范围在　　　　 nm之间，不能引起人的视觉。
(2)具有　　　的能量，应用于灭菌消毒，具有较强的　　　效应，用来激发荧光物质发光。
视觉效应
400~760
不同
5~370
较高
荧光
5.X射线和γ射线
(1)X射线波长比紫外线　　，有很强的　　　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　　　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。
短
穿透
很高
(1)红外线有显著的热效应，紫外线具有较高的能量。(　　)
(2)低温物体不能辐射红外线。(　　)
(3)紫外线在真空中的传播速度大于可见光在真空中的传播速度。
(　　)
(4)可利用红外线的荧光效应辨别人民币的真伪。(　　)
(5)X射线的穿透本领比γ射线更强。(　　)
(6)各种电磁波中最容易发生干涉和衍射现象的是γ射线。(　　)
√
×
×
×
×
×
　 (2024·天津市宁河区高二期末)“神舟十六号”载人飞船于2023年5月30日成功发射，于2023年10月31日返回地球。在发射与回收过程中，地面测控站对飞船进行跟踪测量与控制时，传输信号所使用的是电磁波谱中的
A.无线电波 B.红外线
C.紫外线 D.X射线
例2
√
地面测控站对飞船进行跟踪测量与控制时，传输信号所使用的是电磁波谱中的无线电波，特别是无线电波里的微波，具有易于集聚成束、高度定向性以及直线传播的特性，可用来在无阻挡的视线自由空间传输高频信号，故A正确。
　 (2023·湖州市高二期末)关于生活中遇到的各种电磁波，下列说法正确的是
A.医院里“CT”机使用的电磁波是γ射线，它具有较强的穿透能力
B.紫外线常用于卫星通信、电视等信号的传输，它还可用于消毒
C.“浴霸”的取暖灯泡能发出较强的红外线，它具有显著的热效应
D.X射线可以摧毁病变的细胞，常用于治疗各种癌症
例3
√
医院里“CT”机使用的电磁波是X射线，利用X射线能够穿透物质，来检查人体的内部器官，故A错误；
微波常用于卫星通信、电视等信号的传输，紫外线用于消毒，故B错误；
“浴霸”的取暖灯泡能发出较强的红外线，利用红外线的热效应进行取暖，故C正确；
γ射线可以摧毁病变的细胞，常用于治疗各种癌症，故D错误。
　 (2024·淮安市高二期末)我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑。米波雷达发射无线电波的波长在1~10 m范围内，则对该无线电波的判断正确的是
A.米波的频率比厘米波频率高
B.和机械波一样须靠介质传播
C.遇到厘米波，有可能产生干涉现象
D.与可见光相比，更容易产生衍射现象
例4
√
由c=λf知，波长越长频率越低，所以米波频率比厘米波的频率低，故A错误；
无线电波是电磁波，电磁波的传播不需要介质，故B错误；
产生干涉现象的条件是两列波频率相同，米波和厘米波的波长不同，频率也不同，所以不能产生干涉现象，故C错误；
波长越长越容易产生衍射现象，该无线电波的波长远大于可见光的波长，所以与可见光相比该无线电波更容易产生衍射现象，故D正确。
总结提升
不同电磁波的特性及应用
电磁 波谱 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线
频率 由左向右，频率变化为由低到高
真空中的波长 由左向右，波长变化为由长到短
特性 波动性强 热效应强 感光 性强 化学作用、荧光效应强 穿透力强 穿透力最强
总结提升
用途 通信、广播、天体物理研究 遥控、遥测、加热、红外摄像、红外制导 照明、照相等 杀菌、防伪、治疗皮肤病等 检查、探测、透视 探测、治疗
返回
课时对点练
三
1.在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线(X射线)的频率高低关系是
A.红外线的频率最高，可见光的频率最低
B.伦琴射线的频率最高，红外线的频率最低
C.可见光的频率最高，红外线的频率最低
D.伦琴射线的频率最高，可见光的频率最低
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
基础对点练
√
在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线(X射线)按照频率从高到低的排列顺序是：伦琴射线(X射线)、可见光、红外线，故B正确。
2.(多选)(2024·驻马店市高二期末)使用蓝牙耳机接听手机来电，其信号传输的示意图如图所示，已知可见光的频率范围是4.2×1014~7.8×1014 Hz，则蓝牙通信的电磁波
A.是蓝光
B.波长比手机通信的电磁波短
C.在真空中的传播速度大小为3×108 m/s
D.在真空中的传播速度比可见光传播的速度小
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
由题图可知，蓝牙通信的电磁波比手机通信的电磁波频率大，由c=λf可知，频率越大，波长越短，故蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波短，故B正确；
在真空中电磁波(包括可见光)的传播速度大小均为c=3×108 m/s，故C正确，D错误。
由题意可得，蓝牙通信的电磁波频率小于可见光频率，故不可能是蓝光，故A错误；
3.一种电磁波射到半径为1 m的孔上，可发生明显的衍射现象，由此可知这种波属于电磁波谱中的
A.γ射线 B.可见光
C.无线电波 D.紫外线
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
发生明显的衍射现象的条件为障碍物或孔的尺寸和波长相差不多或比波长还要小。电磁波谱中只有无线电波的波长大于1 mm，可见光、紫外线、γ射线的波长更短，故只有无线电波射到半径为1 m的孔上，才能发生明显的衍射现象，故选项C正确。
4.(多选)(2024·承德市高二期末)关于电磁波谱，下列说法正确的是
A.X射线可用于广播
B.γ射线是波长最短的电磁波
C.紫外线的频率比紫光的高
D.长波可以摧毁病变的细胞
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
√
X射线具有较强的穿透能力，所以不能用于广播，故A错误；
γ射线波长最短，频率最高，故B正确；
紫外线的波长比紫光短，紫外线的频率比紫光的高，故C正确；
长波波长较长，频率较低，能量较小，不可摧毁病变的细胞，故D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
5.关于紫外线的说法正确的是
A.照射紫外线可增进人体对钙的吸收，因此人们应尽可能多地接受紫外
　线的照射
B.一切高温物体发出的光都含有紫外线
C.紫外线有很强的荧光效应，常被用来防伪
D.紫外线有杀菌消毒的作用，是因为其有热效应
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
由于紫外线有较高的能量，杀菌能力较强，在医疗上有其应用，但是过多地接受紫外线的照射，对人体来说也是有害的，所以A、D两项错误；
并不是所有的高温物体发出的光都含有紫外线，所以B项错误；
紫外线有很强的荧光效应，可用来防伪，所以C项正确。
6.如图所示，球形容器中盛有含碘的二硫化碳溶液，在太阳光的照射下，地面呈现的是圆形黑影，在黑影中放一支温度计，可发现温度计显示的温度明显上升，则由此可断定
A.含碘的二硫化碳溶液对于可见光是透明的
B.含碘的二硫化碳溶液对于紫外线是不透明的
C.含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的
D.含碘的二硫化碳溶液对于红外线是不透明的
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
紫外线具有荧光效应，红外线热效应明显，可见光有视觉感应。地面呈现的是圆形黑影，说明含碘的二硫化碳溶液对于可见光是不透明的；温度计显示的温度明显上升，红外线热效应明显，故说明含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的，C项正确。
7.(多选)许多光的特性在科学技术上得到了应用，下列对一些应用的解释，正确的是
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射线具有极强的穿透能力
D.红外遥感技术利用了一切物体都在不停地辐射红外线的特点
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
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射线具有较强的穿透能力，在医学上用它来透视人体，检查病变和骨骼情况，B项错误；
γ射线具有极强的穿透能力，工业上的金属探伤就是利用这个原理，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这个原理，D项正确。
8.随着通信技术的更新换代，无线通信使用的电磁波频率更高，频率资源更丰富，在相同时间内能够传输的信息量更大。第5代移动通信技术(简称5G)意味着更快的网速和更大的网络容载能力，“4G改变生活，5G改变社会”。与4G相比，5G使用的电磁波
A.频率更高 B.衍射更明显
C.传播速度更大 D.波长更长
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
5G使用的电磁波的频率更高，故A正确；
由c=λf知，频率越高，电磁波波长越短，衍射越不明显，故B、D错误；
电磁波在真空中的速度是c，在其他介质中的传播速度为v=，电磁波频率越高，折射率越大，传播速度越小，故C错误。
9.太阳表面温度约有6 000 K，主要发出可见光；人体温度约为310 K，主要发出红外线；宇宙间的温度约为3 K，所发出的辐射称为“3 K背景辐射”，它是宇宙“大爆炸”之初在空间上保留下的余热，若要进行“3 K背景辐射”的观测，应该选择下列哪一个波段
A.无线电波 B.紫外线
C.X射线 D.γ射线
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
能力综合练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
电磁波谱按波长由长到短的顺序排列为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，由题意知，物体温度越低，其发出的电磁波波长越长，宇宙间的温度约为3 K，则其发出的电磁波的波长应在无线电波波段，故选项A正确。
10.太阳光通过三棱镜时，在竖直放置的屏幕上形成如图所示的光带NP(忽略三棱镜对各色光的吸收)。若将灵敏温度计的测温端放在屏幕上的MN、NP、PQ区域时，在哪个区域上升的示数最大
A.MN B.NP
C.PQ D.无法确定
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
由光的色散可知射到P、N的分别是红光和紫光，所以PQ区域是红外线，红外线有显著热效应，则该区域温度最高，C正确。
11.雷达测距防撞控制系统是利用脉冲电磁波来测定目标的位置和速度的设备，某机场引导雷达发现一架飞机正向雷达正上方匀速飞来，已知该雷达显示屏上相邻刻度线之间的时间间隔为1.0×10-4 s，某时刻雷达显
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案　306 m/s
示屏上显示的波形如图甲所示，A脉冲为发射波，B脉冲为目标反射波，经t0=170 s后雷达向正上方发射和被反射的波形如图乙所示，则该飞机速度大小约为多少？
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
由题图信息知，比较远时，脉冲波显示的距离s== m=
6×104 m
当飞机到达雷达正上方后，距离
s'== m=3×104 m
由于开始时飞机在斜上方，后来飞机到达正上方，所以飞机的速度
v= m/s≈306 m/s。
12.(2021·浙江6月选考)大功率微波对人和其他生物有一定的杀伤作用。实验表明，当人体单位面积接收的微波功率达到250 W/m2时会引起神经混乱，达到1 000 W/m2时会引起心肺功能衰竭。现有一微波武器，其发射功率P=3×107 W。若发射的微波可视为球面波，则引起神经混乱和心肺功能衰竭的有效攻击的最远距离约为
A.100 m　25 m B.100 m　50 m
C.200 m　100 m D.200 m　50 m
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
尖子生选练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
返回
微波有效攻击范围为r时球面单位面积接收微波功率为P'==
解得r=
则引起神经混乱时有r1== m≈100 m
引起心肺功能衰竭时有r2== m≈50 m
所以B正确，A、C、D错误。4　电磁波谱
[学习目标]　1.知道什么是电磁波谱，知道电磁波谱中各种电磁波的排列顺序(重点)。2.了解不同波长电磁波的特征及主要用途(重点)。
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的谱，叫作电磁波谱。
2.按照波长从长到短依次排列为无线电波、　　　　　　、可见光、　　　　　　、　　　　　　、γ射线。不同的电磁波由于具有不同的　　　　　　　　，具有不同的特性。
例1　(2024·上海市延安中学高二月考)电磁波按波长由大到小排列正确的是 (　　)
A.无线电波、红外线、紫外线、γ射线
B.γ射线、红外线、紫外线、无线电波
C.红外线、无线电波、γ射线、紫外线
D.紫外线、无线电波、γ射线、红外线
二、电磁波的特性及应用
1.无线电波：把波长大于1 mm(频率低于300 GHz)的电磁波称作无线电波，主要用于　　　　、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　　　　，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　　　　。
2.红外线
(1)红外线的波长比无线电波　　　　，比可见光　　　　。
(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　　　　。
(3)红外线的应用主要有　　　　　　　　　和红外体温计。
3.可见光：能使人的眼睛产生　　　　　　　的电磁波，可见光的波长在　　　　　 nm之间，分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。不同颜色的光波长(频率)　　　　。
4.紫外线：(1)波长范围在　　　　　　 nm之间，不能引起人的视觉。
(2)具有　　　　的能量，应用于灭菌消毒，具有较强的　　　　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　　　　，有很强的　　　　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　　　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。
(1)红外线有显著的热效应，紫外线具有较高的能量。 (　　)
(2)低温物体不能辐射红外线。 (　　)
(3)紫外线在真空中的传播速度大于可见光在真空中的传播速度。 (　　)
(4)可利用红外线的荧光效应辨别人民币的真伪。 (　　)
(5)X射线的穿透本领比γ射线更强。 (　　)
(6)各种电磁波中最容易发生干涉和衍射现象的是γ射线。 (　　)
例2　(2024·天津市宁河区高二期末)“神舟十六号”载人飞船于2023年5月30日成功发射，于2023年10月31日返回地球。在发射与回收过程中，地面测控站对飞船进行跟踪测量与控制时，传输信号所使用的是电磁波谱中的 (　　)
A.无线电波 B.红外线
C.紫外线 D.X射线
例3　(2023·湖州市高二期末)关于生活中遇到的各种电磁波，下列说法正确的是 (　　)
A.医院里“CT”机使用的电磁波是γ射线，它具有较强的穿透能力
B.紫外线常用于卫星通信、电视等信号的传输，它还可用于消毒
C.“浴霸”的取暖灯泡能发出较强的红外线，它具有显著的热效应
D.X射线可以摧毁病变的细胞，常用于治疗各种癌症
例4　(2024·淮安市高二期末)我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑。米波雷达发射无线电波的波长在1~10 m范围内，则对该无线电波的判断正确的是 (　　)
A.米波的频率比厘米波频率高
B.和机械波一样须靠介质传播
C.遇到厘米波，有可能产生干涉现象
D.与可见光相比，更容易产生衍射现象
不同电磁波的特性及应用
电磁波谱 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线
频率 由左向右，频率变化为由低到高
真空中的波长 由左向右，波长变化为由长到短
特性 波动性强 热效应强 感光性强 化学作用、荧光效应强 穿透力强 穿透力最强
用途 通信、广播、天体物理研究 遥控、遥测、加热、红外摄像、红外制导 照明、照相等 杀菌、防伪、治疗皮肤病等 检查、探测、透视 探测、治疗
答案精析
一、
2.红外线　紫外线　X射线　波长(频率)
例1　A　[电磁波按波长由大到小的顺序排列为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线。故选A。]
二、
1.通信　反射　微波
2.(1)短　长　(2)强
(3)红外遥感技术
3.视觉效应　400~760　不同
4.(1)5~370　(2)较高　荧光
5.(1)短　穿透　(2)很高
易错辨析(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×
例2　A　[地面测控站对飞船进行跟踪测量与控制时，传输信号所使用的是电磁波谱中的无线电波，特别是无线电波里的微波，具有易于集聚成束、高度定向性以及直线传播的特性，可用来在无阻挡的视线自由空间传输高频信号，故A正确。]
例3　C　[医院里“CT”机使用的电磁波是X射线，利用X射线能够穿透物质，来检查人体的内部器官，故A错误；微波常用于卫星通信、电视等信号的传输，紫外线用于消毒，故B错误；“浴霸”的取暖灯泡能发出较强的红外线，利用红外线的热效应进行取暖，故C正确；γ射线可以摧毁病变的细胞，常用于治疗各种癌症，故D错误。]
例4　D　[由c=λf知，波长越长频率越低，所以米波频率比厘米波的频率低，故A错误；无线电波是电磁波，电磁波的传播不需要介质，故B错误；产生干涉现象的条件是两列波频率相同，米波和厘米波的波长不同，频率也不同，所以不能产生干涉现象，故C错误；波长越长越容易产生衍射现象，该无线电波的波长远大于可见光的波长，所以与可见光相比该无线电波更容易产生衍射现象，故D正确。]

展开更多......

收起↑