第四章 电磁振荡与电磁波 课时4 电磁波谱(课件 讲义)高中物理 人教版(2019)选择性必修 第二册

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第四章 电磁振荡与电磁波 课时4 电磁波谱(课件 讲义)高中物理 人教版(2019)选择性必修 第二册

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课时4 电磁波谱
核心 目标 1. 认识电磁波谱,知道各个波段的电磁波的名称、特征和典型应用.
2. 能解释电磁波在生产、生活中的应用,体会电磁波的应用对社会发展的促进作用.
要点梳理
要点1 电磁波谱
1. 概念:把电磁波按__ __大小或__ __高低排列成的谱,叫电磁波谱.如图所示是按波长由长到短(频率由低到高)的顺序排列的电磁波谱,范围非常广阔.
2. 电磁波的能量
各种各样的仪器能够探测到许许多多电磁波,说明电磁波具有__ __,电磁波是一种物质.
3. 太阳辐射的特点
太阳辐射的能量集中在可见光、__ _和__ _三个区域,在眼睛最敏感的__ __光附近,辐射的能量最强.
即学即用
1. 易错辨析
(1) 电磁波按照频率由高到低依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线.(   )
(2) 电磁波的波长越长,相同时间传递的信息量越大.(   )
(3) 太阳辐射的能量集中在红外线、可见光、紫外线三个区域.(   )
(4) 各种电磁波在本质上是一样的,都能够发生反射、折射、衍射和干涉.(   )
(5) X射线对生命物质有较强的作用,过量的X射线辐射会引起生物体的病变.(   )
2. “神舟五号”飞船飞行过程中,由多个地面测控站和四艘“远望号”远洋航天测量船组成了测控网,通过发射和接收某种波,对飞船进行跟踪、测量与控制.这种波是(   )
A. 红外线 B. X射线
C. 电磁波 D. 超声波
考向1 电磁波的特性
1. 各种电磁波的共性
(1) 在本质上都是电磁波,遵循相同的物理规律,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=3×108m/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.
2. 电磁波的特性
(1) 不同电磁波的频率或波长不同,表现出不同的特性,波长越长,越容易产生干涉、衍射现象,波长越短,穿透能力越强、观察干涉、衍射现象越困难.正是这些不同的特性决定了它们不同的用途.
(2) 同频率的电磁波,在不同介质中速度不同.不同频率的电磁波,在同一种介质中传播时,频率越大,折射率越大,速度越小.
 (2024·东莞期末)有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界最大口径的射电望远镜,它是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置.下列关于电磁波的说法中正确的是(   )
A. 可见光不属于电磁波
B. 电磁波能传播信息,不能传播能量
C. X射线的波长比红外线的波长更长
D. 电磁波在真空中的速度等于光速c
 我国高铁技术从无到有,并取得了巨大飞跃,目前处于世界领先水平.高铁将拥有基于“北斗”卫星导航系统、5G通信技术的空天地一体化的“超级大脑”.与4G相比,5G具有“更高网速、低延时、低功率海量连接、通信使用的电磁波频率更高”等特点.与4G相比,5G使用的电磁波(   )
A. 波长更长
B. 衍射更明显
C. 能量子的能量更大
D. 空中传播速度更快
考向2 电磁波的产生机理与应用
1. 产生机理
无线电波 振荡电路中电子周期性运动产生
红外线、可见光和紫外线 原子的外层电子受激发后产生
X射线 原子的内层电子受激发后产生
γ射线 原子核受激发后产生
2. 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、天体物理研究等 遥控、遥测、加热、红外摄像、红外制导等 照明、照相等 杀菌、防伪、治疗皮肤病等 检查、探测、透视等 探测、治疗等
 (2024·茂名信宜期中)关于电磁波及其应用,下列说法中错误的是(   )
A. 紫外线能使很多物质发出荧光,具有杀菌作用
B. 雷达是通过发射和接收红外线来判断远处物体的方位
C. X射线的频率较高,穿透力较强,医学上常用X射线作透视检查
D. γ射线的穿透力很强,在工业中可用来探伤或流水线的自动控制
 电磁波在日常生活和生产中有大量应用.下列说法中错误的是(   )
A. 控制电视、空调的遥控器是利用了红光
B. 机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪利用了X射线
C. 手机通话使用的电磁波是无线电波
D. 汽车厂造出的新车喷漆后进入烘干车间烘干利用了红外线
1. 关于电磁波的应用,下列说法中正确的是(   )
A. X射线可以用来消毒杀菌
B. 电视机遥控器是通过发射紫外线来控制的
C. 可见光穿透本领很强,可以用来检查人体器官
D. γ射线的高能量,可以治疗某些癌症
2. (2025·佛山普通高中教学质检)如图所示,特定电磁波谱治疗仪能够产生特定能量的电磁波,在医学上具有很好的治疗效果.关于电磁波,下列说法中正确的是(   )
A. 电磁波是一种有能量但没有运动质量的物质
B. 用纸板包住治疗仪可以屏蔽其发射的电磁波
C. 电磁波可以发生反射、折射、干涉等现象
D. 电磁波在所有介质中的传播速度都等于真空中的光速
配套新练案
考向1 电磁波的特性
1. (2024·广州番禺中学)下列电磁波中,波长最长的是(   )
A. 无线电波 B. 红外线
C. 紫外线 D. γ射线
2. (2024·东莞三校期中)电磁波广泛应用在现代医疗中,下列不属于电磁波应用的医用器械有(  )
A. 检查血流情况的超声波“彩超”机
B. 杀菌用的紫外灯
C. 拍胸片的X光机
D. 测量体温的红外线测温枪
3. 5G时代移动通信技术采用3 300×106~5 000×106 Hz频段的电磁波,相比于现有的4G移动通信技术采用的1 880×106~2 635×106 Hz频段而言,具有更大的优势.下列说法中正确的是(   )
A. 4G和5G信号相遇可能发生稳定干涉
B. 4G和5G信号既可以有线传播,也可以无线传播
C. 5G信号比4G信号遇到相同障碍物时衍射现象更明显
D. 在真空中5G信号的传播速度比4G信号的传播速度快
考向2 电磁波的产生机理与应用
4. 下列有关电磁波的各种应用中,利用了“红外线具有显著热效应”这一特性的是(   )
     
A. 红外体温计 B. 手机传输信号
C. 紫外线消毒灯 D. 红外遥控器
5. (2024·广州真光中学)太赫兹技术是实现6G通信的关键基础技术,它是利用电磁波谱中频率介于毫米波和红外线之间的太赫兹波段进行工作的,具有高频、高速、低功率和高效率等优点,目前我国在太赫兹通信领域的相关技术处于世界领先地位.关于太赫兹通信,下列说法中正确的是(   )
A. 太赫兹波在真空中的传播速度小于真空中的光速
B. 太赫兹波的波长小于红外线的波长
C. 太赫兹波光子能量比红外线光子能量更小
D. 太赫兹波是一种纵波
6. (2024·揭阳揭东区期末)(多选)各种电磁波在日常生活和生产中被应用.下列关于电磁波的说法中,正确的是(   )
A. 频率越大的电磁波,在真空中的传播速度越大
B. 控制电视、空调的遥控器使用的是红外线
C. 机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪使用的是X射线
D. 医院里常用X射线对病房和手术室进行消毒
7. (多选)关于电磁波,下列说法中正确的是(   )
A. 可见光的波长比紫外线的长
B. 卫星是用X射线来传输信号的
C. 在电磁波谱中,频率最高的是γ射线
D. 医用消毒灯利用的是紫光具有消毒作用的特性
8. (2025·广东省部分名校期中)深紫外线和极紫外线是生产芯片时常用在硅晶片上雕刻的光,深紫外线的波长为193 nm,极紫外线的波长为13.5 nm.下列说法中正确的是(   )
A. 在真空中,极紫外线的传播速度大于深紫外线的传播速度
B. 深紫外线的频率小于极紫外线的频率
C. 极紫外线和深紫外线的热效应都比红外线的热效应显著
D. 极紫外线和深紫外线都有很强的穿透本领,能用于医学上透视人体
9. 电焊作业时,会产生对人体有害的电焊弧光,辐射出大量频率为1.0×1015 Hz的电磁波.根据如图所示的电磁波谱,判断它属于哪种电磁波(   )
A. 微波 B. 红外线
C. 紫外线 D. X射线课时4 电磁波谱
核心 目标 1. 认识电磁波谱,知道各个波段的电磁波的名称、特征和典型应用.
2. 能解释电磁波在生产、生活中的应用,体会电磁波的应用对社会发展的促进作用.
要点梳理
要点1 电磁波谱
1. 概念:把电磁波按__波长__大小或__频率__高低排列成的谱,叫电磁波谱.如图所示是按波长由长到短(频率由低到高)的顺序排列的电磁波谱,范围非常广阔.
2. 电磁波的能量
各种各样的仪器能够探测到许许多多电磁波,说明电磁波具有__能量__,电磁波是一种物质.
3. 太阳辐射的特点
太阳辐射的能量集中在可见光、__红外线__和__紫外线__三个区域,在眼睛最敏感的__黄绿__光附近,辐射的能量最强.
即学即用
1. 易错辨析
(1) 电磁波按照频率由高到低依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线.( × )
(2) 电磁波的波长越长,相同时间传递的信息量越大.( × )
(3) 太阳辐射的能量集中在红外线、可见光、紫外线三个区域.( √ )
(4) 各种电磁波在本质上是一样的,都能够发生反射、折射、衍射和干涉.( √ )
(5) X射线对生命物质有较强的作用,过量的X射线辐射会引起生物体的病变.( √ )
2. “神舟五号”飞船飞行过程中,由多个地面测控站和四艘“远望号”远洋航天测量船组成了测控网,通过发射和接收某种波,对飞船进行跟踪、测量与控制.这种波是( C )
A. 红外线 B. X射线
C. 电磁波 D. 超声波
解析:在用于通信的电磁波中,不同用途的设备使用的电磁波的频率范围不同,用于电视、雷达、无线电导航及测控等的是微波(电磁波的一种).故C正确.
考向1 电磁波的特性
1. 各种电磁波的共性
(1) 在本质上都是电磁波,遵循相同的物理规律,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=3×108m/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.
2. 电磁波的特性
(1) 不同电磁波的频率或波长不同,表现出不同的特性,波长越长,越容易产生干涉、衍射现象,波长越短,穿透能力越强、观察干涉、衍射现象越困难.正是这些不同的特性决定了它们不同的用途.
(2) 同频率的电磁波,在不同介质中速度不同.不同频率的电磁波,在同一种介质中传播时,频率越大,折射率越大,速度越小.
 (2024·东莞期末)有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界最大口径的射电望远镜,它是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置.下列关于电磁波的说法中正确的是( D )
A. 可见光不属于电磁波
B. 电磁波能传播信息,不能传播能量
C. X射线的波长比红外线的波长更长
D. 电磁波在真空中的速度等于光速c
解析:可见光属于电磁波,A错误;电磁波能传播信息,也能传播能量,B错误;红外线的波长比X射线的波长更长,C错误;电磁波在真空中的速度等于光速c,D正确.故选D.
 我国高铁技术从无到有,并取得了巨大飞跃,目前处于世界领先水平.高铁将拥有基于“北斗”卫星导航系统、5G通信技术的空天地一体化的“超级大脑”.与4G相比,5G具有“更高网速、低延时、低功率海量连接、通信使用的电磁波频率更高”等特点.与4G相比,5G使用的电磁波( C )
A. 波长更长
B. 衍射更明显
C. 能量子的能量更大
D. 空中传播速度更快
解析:由题知与4G相比,5G具有“通信使用的电磁波频率更高”,已知电磁波的波长与频率的关系为λ=,由此可知频率越高,波长越短,则与4G相比,5G使用的电磁波波长更短,A错误;波长越长,衍射现象越明显,由选项A可知λ5G<λ4G,则与4G相比,5G使用的电磁波衍射现象较差,B错误;已知能量子的能量为ε=hν,由题知与4G相比,5G具有“通信使用的电磁波频率更高”,则与4G相比,5G使用的电磁波能量子的能量更大,C正确;电磁波的传播速度与光速相等,在真空中为c=3×108 m/s,D错误.
考向2 电磁波的产生机理与应用
1. 产生机理
无线电波 振荡电路中电子周期性运动产生
红外线、可见光和紫外线 原子的外层电子受激发后产生
X射线 原子的内层电子受激发后产生
γ射线 原子核受激发后产生
2. 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、天体物理研究等 遥控、遥测、加热、红外摄像、红外制导等 照明、照相等 杀菌、防伪、治疗皮肤病等 检查、探测、透视等 探测、治疗等
 (2024·茂名信宜期中)关于电磁波及其应用,下列说法中错误的是( B )
A. 紫外线能使很多物质发出荧光,具有杀菌作用
B. 雷达是通过发射和接收红外线来判断远处物体的方位
C. X射线的频率较高,穿透力较强,医学上常用X射线作透视检查
D. γ射线的穿透力很强,在工业中可用来探伤或流水线的自动控制
解析:紫外线有显著的化学效应和荧光效应,具有杀菌作用,A正确;雷达是利用电磁波测定物体位置的无线电设备,是利用无线电波工作的,B错误;X射线的频率较高,穿透力较强,医学上常用X射线作透视检查,C正确;γ射线是原子核发出的,是频率很高的电磁波,它的穿透力很强,在工业中可用来探伤或流水线的自动控制,也可在医院里用γ射线来杀死癌细胞,D正确.故选B.
 电磁波在日常生活和生产中有大量应用.下列说法中错误的是( A )
A. 控制电视、空调的遥控器是利用了红光
B. 机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪利用了X射线
C. 手机通话使用的电磁波是无线电波
D. 汽车厂造出的新车喷漆后进入烘干车间烘干利用了红外线
解析:控制电视、空调的遥控器使用的是红外线,不是红光,A错误;机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪利用了X射线,B正确;手机通话使用的电磁波是无线电波,C正确;红外线具有典型的热效应,所以汽车厂造出的新车喷漆后进入烘干车间烘干利用了红外线,D正确.
1. 关于电磁波的应用,下列说法中正确的是( D )
A. X射线可以用来消毒杀菌
B. 电视机遥控器是通过发射紫外线来控制的
C. 可见光穿透本领很强,可以用来检查人体器官
D. γ射线的高能量,可以治疗某些癌症
解析:X射线有较强的穿透作用,紫外线有显著的化学作用,可以用来消毒杀菌,A错误;电视机遥控器是通过发射红外线来控制的,B错误;X射线穿透本领很强,可以用来检查人体器官,C错误;γ射线的高能量,可以治疗某些癌症,D正确.
2. (2025·佛山普通高中教学质检)如图所示,特定电磁波谱治疗仪能够产生特定能量的电磁波,在医学上具有很好的治疗效果.关于电磁波,下列说法中正确的是( C )
A. 电磁波是一种有能量但没有运动质量的物质
B. 用纸板包住治疗仪可以屏蔽其发射的电磁波
C. 电磁波可以发生反射、折射、干涉等现象
D. 电磁波在所有介质中的传播速度都等于真空中的光速
解析:电磁波是一种有能量也有运动质量的物质,A错误; 电磁波能穿透纸板,故用纸板包住治疗仪不能屏蔽其发射的电磁波,B错误; 电磁波属于波,可以发生反射、折射、干涉等现象,C正确; 电磁波在真空中的传播速度等于真空中的光速,在其他介质中的传播速度小于真空中的光速,D错误.故选 C.
配套新练案
考向1 电磁波的特性
1. (2024·广州番禺中学)下列电磁波中,波长最长的是( A )
A. 无线电波 B. 红外线
C. 紫外线 D. γ射线
解析:所有的电磁波在真空中传播速度都相等,等于c=3×108 m/s,根据波长λ=可判断,频率越低,波长越长,四个选项中无线电波频率最低,所有波长最长.故选A.
2. (2024·东莞三校期中)电磁波广泛应用在现代医疗中,下列不属于电磁波应用的医用器械有( A )
A. 检查血流情况的超声波“彩超”机
B. 杀菌用的紫外灯
C. 拍胸片的X光机
D. 测量体温的红外线测温枪
解析:检查血流情况的超声波“彩超”机,是利用超声波的多普勒效应工作的,A不属于电磁波应用,符合题意;紫外线、X射线、红外线都属于电磁波,都是电磁波在医学上的应用,B、C、D属于电磁波应用,但不符合题意.故选A.
3. 5G时代移动通信技术采用3 300×106~5 000×106 Hz频段的电磁波,相比于现有的4G移动通信技术采用的1 880×106~2 635×106 Hz频段而言,具有更大的优势.下列说法中正确的是( B )
A. 4G和5G信号相遇可能发生稳定干涉
B. 4G和5G信号既可以有线传播,也可以无线传播
C. 5G信号比4G信号遇到相同障碍物时衍射现象更明显
D. 在真空中5G信号的传播速度比4G信号的传播速度快
解析:4G和5G信号频率不同,则相遇时不可能发生稳定干涉,A错误;4G和5G信号既可以有线传播,也可以无线传播,B正确;5G信号比4G信号的波长短,则遇到相同障碍物时4G信号衍射现象更明显,C错误;在真空中5G信号的传播速度与4G信号的传播速度相等,D错误.
考向2 电磁波的产生机理与应用
4. 下列有关电磁波的各种应用中,利用了“红外线具有显著热效应”这一特性的是( A )
     
A. 红外体温计 B. 手机传输信号
C. 紫外线消毒灯 D. 红外遥控器
解析:体温计利用了红外线具有显著热效应,A正确;手机利用微波传输信号,B错误;紫外线消毒灯利用紫外线的杀菌作用,C错误;遥控器利用了红外线的遥控技术制成,D错误.
5. (2024·广州真光中学)太赫兹技术是实现6G通信的关键基础技术,它是利用电磁波谱中频率介于毫米波和红外线之间的太赫兹波段进行工作的,具有高频、高速、低功率和高效率等优点,目前我国在太赫兹通信领域的相关技术处于世界领先地位.关于太赫兹通信,下列说法中正确的是( C )
A. 太赫兹波在真空中的传播速度小于真空中的光速
B. 太赫兹波的波长小于红外线的波长
C. 太赫兹波光子能量比红外线光子能量更小
D. 太赫兹波是一种纵波
解析:太赫兹波在真空中的传播速度等于真空中的光速,A错误;太赫兹波介于毫米波和红外线之间,太赫兹波的波长大于红外线的波长;太赫兹波的频率低于红外线,太赫兹波光子能量比红外线光子能量更小,B错误,C正确;太赫兹波是一种电磁波,是横波,D错误.故选C.
6. (2024·揭阳揭东区期末)(多选)各种电磁波在日常生活和生产中被应用.下列关于电磁波的说法中,正确的是( BC )
A. 频率越大的电磁波,在真空中的传播速度越大
B. 控制电视、空调的遥控器使用的是红外线
C. 机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪使用的是X射线
D. 医院里常用X射线对病房和手术室进行消毒
解析:电磁波在真空中的传播速度为光速,一样大,A错误;控制电视、空调的遥控器使用的是红外线,B正确;机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪使用的是X射线,C正确;医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒,D错误.
7. (多选)关于电磁波,下列说法中正确的是( AC )
A. 可见光的波长比紫外线的长
B. 卫星是用X射线来传输信号的
C. 在电磁波谱中,频率最高的是γ射线
D. 医用消毒灯利用的是紫光具有消毒作用的特性
解析:可见光中紫光的频率最高而波长最短,而紫外线的频率比紫光更高,波长比紫光更短,A正确;卫星是利用微波来传输信号的,B错误;在电磁波谱中,频率最高的是γ射线,C正确;紫外线可以消毒,常应用于消毒灯,能起到杀菌、净化空气的作用,D错误.
8. (2025·广东省部分名校期中)深紫外线和极紫外线是生产芯片时常用在硅晶片上雕刻的光,深紫外线的波长为193 nm,极紫外线的波长为13.5 nm.下列说法中正确的是( B )
A. 在真空中,极紫外线的传播速度大于深紫外线的传播速度
B. 深紫外线的频率小于极紫外线的频率
C. 极紫外线和深紫外线的热效应都比红外线的热效应显著
D. 极紫外线和深紫外线都有很强的穿透本领,能用于医学上透视人体
解析:在真空中,极紫外线的传播速度等于深紫外线的传播速度,A错误;极紫外线的波长小于深紫外线的波长,根据c=fλ可知,深紫外线的频率小于极紫外线的频率,B正确;电磁波谱中红外线的热效应最显著,C错误;医学上常用X射线透视人体,D错误.故选B.
9. 电焊作业时,会产生对人体有害的电焊弧光,辐射出大量频率为1.0×1015 Hz的电磁波.根据如图所示的电磁波谱,判断它属于哪种电磁波( C )
A. 微波 B. 红外线
C. 紫外线 D. X射线
解析:根据波长与频率之间的关系c=λf可得 λ== m=3×10-7 m,根据电磁波谱可知,电焊弧光辐射出的是紫外线.故选C.(共37张PPT)
第四章
课时4 电磁波谱
电磁振荡与电磁波
核心 目标 1. 认识电磁波谱,知道各个波段的电磁波的名称、特征和典型应用.
2. 能解释电磁波在生产、生活中的应用,体会电磁波的应用对社会发展的促进作用.
必备知识 记忆理解
波长
电磁波谱
要点
1
1. 概念:把电磁波按________大小或________高低排列成的谱,叫电磁波谱.如图所示是按波长由长到短(频率由低到高)的顺序排列的电磁波谱,范围非常广阔.
频率
2. 电磁波的能量
各种各样的仪器能够探测到许许多多电磁波,说明电磁波具有________,电磁波是一种物质.
3. 太阳辐射的特点
太阳辐射的能量集中在可见光、__________和__________三个区域,在眼睛最敏感的________光附近,辐射的能量最强.
能量
红外线
紫外线
黄绿
1. 易错辨析
(1) 电磁波按照频率由高到低依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线. (  )
(2) 电磁波的波长越长,相同时间传递的信息量越大. (  )
(3) 太阳辐射的能量集中在红外线、可见光、紫外线三个区域. (  )
(4) 各种电磁波在本质上是一样的,都能够发生反射、折射、衍射和干涉. (  )
(5) X射线对生命物质有较强的作用,过量的X射线辐射会引起生物体的病变. (  )
×
×



2. “神舟五号”飞船飞行过程中,由多个地面测控站和四艘“远望号”远洋航天测量船组成了测控网,通过发射和接收某种波,对飞船进行跟踪、测量与控制.这种波是 (  )
A. 红外线 B. X射线
C. 电磁波 D. 超声波
C
解析:在用于通信的电磁波中,不同用途的设备使用的电磁波的频率范围不同,用于电视、雷达、无线电导航及测控等的是微波(电磁波的一种).故C正确.
把握考向 各个击破
电磁波的特性
考向
1
1. 各种电磁波的共性
(1) 在本质上都是电磁波,遵循相同的物理规律,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=3×108m/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.
2. 电磁波的特性
(1) 不同电磁波的频率或波长不同,表现出不同的特性,波长越长,越容易产生干涉、衍射现象,波长越短,穿透能力越强、观察干涉、衍射现象越困难.正是这些不同的特性决定了它们不同的用途.
(2) 同频率的电磁波,在不同介质中速度不同.不同频率的电磁波,在同一种介质中传播时,频率越大,折射率越大,速度越小.
(2024·东莞期末)有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界最大口径的射电望远镜,它是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置.下列关于电磁波的说法中正确的是 (  )
A. 可见光不属于电磁波
B. 电磁波能传播信息,不能传播能量
C. X射线的波长比红外线的波长更长
D. 电磁波在真空中的速度等于光速c
1
D
解析:可见光属于电磁波,A错误;电磁波能传播信息,也能传播能量,B错误;红外线的波长比X射线的波长更长,C错误;电磁波在真空中的速度等于光速c,D正确.故选D.
我国高铁技术从无到有,并取得了巨大飞跃,目前处于世界领先水平.高铁将拥有基于“北斗”卫星导航系统、5G通信技术的空天地一体化的“超级大脑”.与4G相比,5G具有“更高网速、低延时、低功率海量连接、通信使用的电磁波频率更高”等特点.与4G相比,5G使用的电磁波 (  )
A. 波长更长
B. 衍射更明显
C. 能量子的能量更大
D. 空中传播速度更快
2
C
电磁波的产生机理与应用
考向
2
1. 产生机理
无线电波 振荡电路中电子周期性运动产生
红外线、可见光和紫外线 原子的外层电子受激发后产生
X射线 原子的内层电子受激发后产生
γ射线 原子核受激发后产生
2. 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、天体物理研究等 遥控、遥测、加热、红外摄像、红外制导等 照明、照相等 杀菌、防伪、治疗皮肤病等 检查、探测、透视等 探测、治疗等
(2024·茂名信宜期中)关于电磁波及其应用,下列说法中错误的是 (  )
A. 紫外线能使很多物质发出荧光,具有杀菌作用
B. 雷达是通过发射和接收红外线来判断远处物体的方位
C. X射线的频率较高,穿透力较强,医学上常用X射线作透视检查
D. γ射线的穿透力很强,在工业中可用来探伤或流水线的自动控制
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B
解析:紫外线有显著的化学效应和荧光效应,具有杀菌作用,A正确;雷达是利用电磁波测定物体位置的无线电设备,是利用无线电波工作的,B错误;X射线的频率较高,穿透力较强,医学上常用X射线作透视检查,C正确;γ射线是原子核发出的,是频率很高的电磁波,它的穿透力很强,在工业中可用来探伤或流水线的自动控制,也可在医院里用γ射线来杀死癌细胞,D正确.故选B.
电磁波在日常生活和生产中有大量应用.下列说法中错误的是(  )
A. 控制电视、空调的遥控器是利用了红光
B. 机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪利用了X射线
C. 手机通话使用的电磁波是无线电波
D. 汽车厂造出的新车喷漆后进入烘干车间烘干利用了红外线
4
A
解析:控制电视、空调的遥控器使用的是红外线,不是红光,A错误;机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪利用了X射线,B正确;手机通话使用的电磁波是无线电波,C正确;红外线具有典型的热效应,所以汽车厂造出的新车喷漆后进入烘干车间烘干利用了红外线,D正确.
随堂内化 即时巩固
1. 关于电磁波的应用,下列说法中正确的是 (  )
A. X射线可以用来消毒杀菌
B. 电视机遥控器是通过发射紫外线来控制的
C. 可见光穿透本领很强,可以用来检查人体器官
D. γ射线的高能量,可以治疗某些癌症
D
解析:X射线有较强的穿透作用,紫外线有显著的化学作用,可以用来消毒杀菌,A错误;电视机遥控器是通过发射红外线来控制的,B错误;X射线穿透本领很强,可以用来检查人体器官,C错误;γ射线的高能量,可以治疗某些癌症,D正确.
2. (2025·佛山普通高中教学质检)如图所示,特定电磁波谱治疗仪能够产生特定能量的电磁波,在医学上具有很好的治疗效果.关于电磁波,下列说法中正确的是 (  )
A. 电磁波是一种有能量但没有运动质量的物质
B. 用纸板包住治疗仪可以屏蔽其发射的电磁波
C. 电磁波可以发生反射、折射、干涉等现象
D. 电磁波在所有介质中的传播速度都等于真空中的光速
C
解析:电磁波是一种有能量也有运动质量的物质,A错误; 电磁波能穿透纸板,故用纸板包住治疗仪不能屏蔽其发射的电磁波,B错误; 电磁波属于波,可以发生反射、折射、干涉等现象,C正确; 电磁波在真空中的传播速度等于真空中的光速,在其他介质中的传播速度小于真空中的光速,D错误.故选 C.
配套新练案
考向1 电磁波的特性
1. (2024·广州番禺中学)下列电磁波中,波长最长的是 (  )
A. 无线电波 B. 红外线
C. 紫外线 D. γ射线
A
2. (2024·东莞三校期中)电磁波广泛应用在现代医疗中,下列不属于电磁波应用的医用器械有 (  )
A. 检查血流情况的超声波“彩超”机
B. 杀菌用的紫外灯
C. 拍胸片的X光机
D. 测量体温的红外线测温枪
A
解析:检查血流情况的超声波“彩超”机,是利用超声波的多普勒效应工作的,A不属于电磁波应用,符合题意;紫外线、X射线、红外线都属于电磁波,都是电磁波在医学上的应用,B、C、D属于电磁波应用,但不符合题意.故选A.
3. 5G时代移动通信技术采用3 300×106~5 000×106 Hz频段的电磁波,相比于现有的4G移动通信技术采用的1 880×106~2 635×106 Hz频段而言,具有更大的优势.下列说法中正确的是 (  )
A. 4G和5G信号相遇可能发生稳定干涉
B. 4G和5G信号既可以有线传播,也可以无线传播
C. 5G信号比4G信号遇到相同障碍物时衍射现象更明显
D. 在真空中5G信号的传播速度比4G信号的传播速度快
B
解析:4G和5G信号频率不同,则相遇时不可能发生稳定干涉,A错误;4G和5G信号既可以有线传播,也可以无线传播,B正确;5G信号比4G信号的波长短,则遇到相同障碍物时4G信号衍射现象更明显,C错误;在真空中5G信号的传播速度与4G信号的传播速度相等,D错误.
考向2 电磁波的产生机理与应用
4. 下列有关电磁波的各种应用中,利用了“红外线具有显著热效应”这一特性的是 (  )
A. 红外体温计
B. 手机传输信号
C. 紫外线消毒灯
D. 红外遥控器
A
解析:体温计利用了红外线具有显著热效应,A正确;手机利用微波传输信号,B错误;紫外线消毒灯利用紫外线的杀菌作用,C错误;遥控器利用了红外线的遥控技术制成,D错误.
5. (2024·广州真光中学)太赫兹技术是实现6G通信的关键基础技术,它是利用电磁波谱中频率介于毫米波和红外线之间的太赫兹波段进行工作的,具有高频、高速、低功率和高效率等优点,目前我国在太赫兹通信领域的相关技术处于世界领先地位.关于太赫兹通信,下列说法中正确的是 (  )
A. 太赫兹波在真空中的传播速度小于真空中的光速
B. 太赫兹波的波长小于红外线的波长
C. 太赫兹波光子能量比红外线光子能量更小
D. 太赫兹波是一种纵波
C
解析:太赫兹波在真空中的传播速度等于真空中的光速,A错误;太赫兹波介于毫米波和红外线之间,太赫兹波的波长大于红外线的波长;太赫兹波的频率低于红外线,太赫兹波光子能量比红外线光子能量更小,B错误,C正确;太赫兹波是一种电磁波,是横波,D错误.故选C.
6. (2024·揭阳揭东区期末)(多选)各种电磁波在日常生活和生产中被应用.下列关于电磁波的说法中,正确的是 (  )
A. 频率越大的电磁波,在真空中的传播速度越大
B. 控制电视、空调的遥控器使用的是红外线
C. 机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪使用的是X射线
D. 医院里常用X射线对病房和手术室进行消毒
BC
解析:电磁波在真空中的传播速度为光速,一样大,A错误;控制电视、空调的遥控器使用的是红外线,B正确;机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪使用的是X射线,C正确;医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒,D错误.
7. (多选)关于电磁波,下列说法中正确的是 (  )
A. 可见光的波长比紫外线的长
B. 卫星是用X射线来传输信号的
C. 在电磁波谱中,频率最高的是γ射线
D. 医用消毒灯利用的是紫光具有消毒作用的特性
AC
解析:可见光中紫光的频率最高而波长最短,而紫外线的频率比紫光更高,波长比紫光更短,A正确;卫星是利用微波来传输信号的,B错误;在电磁波谱中,频率最高的是γ射线,C正确;紫外线可以消毒,常应用于消毒灯,能起到杀菌、净化空气的作用,D错误.
8. (2025·广东省部分名校期中)深紫外线和极紫外线是生产芯片时常用在硅晶片上雕刻的光,深紫外线的波长为193 nm,极紫外线的波长为13.5 nm.下列说法中正确的是 (  )
A. 在真空中,极紫外线的传播速度大于深紫外线的传播速度
B. 深紫外线的频率小于极紫外线的频率
C. 极紫外线和深紫外线的热效应都比红外线的热效应显著
D. 极紫外线和深紫外线都有很强的穿透本领,能用于医学上透视人体
B
解析:在真空中,极紫外线的传播速度等于深紫外线的传播速度,A错误;极紫外线的波长小于深紫外线的波长,根据c=fλ可知,深紫外线的频率小于极紫外线的频率,B正确;电磁波谱中红外线的热效应最显著,C错误;医学上常用X射线透视人体,D错误.故选B.
9. 电焊作业时,会产生对人体有害的电焊弧光,辐射出大量频率为1.0×1015 Hz的电磁波.根据如图所示的电磁波谱,判断它属于哪种电磁波 (  )
A. 微波 B. 红外线
C. 紫外线 D. X射线
C
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