光的电磁说(lqg)
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第四节 光的电磁说
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麦克斯韦的电磁场理论从超距作用过渡到以场 为基本变量，是科学认识的一个革命性变革，根据 研究，麦克斯韦大胆断言：光本身就是电磁波． 1888年，德国物理学家赫兹用实验证实了电磁 波的存在，并且测出了实验中的电磁波频率和波长， 从而计算出电磁波的传播速度，发现电磁波的速度 确实与光速相同，证明了光的电磁说的正确性。这 样麦克斯韦的电磁场理论就把电、磁、光学规律统 一起来，完成了人类认识史上的一次“大综合”。
例3．如图20-4-1所示是伦琴射线管的示意图,下 列有关伦琴射线管或伦琴射线的说法中正确的是: ( )
A、高压电源的右端为正极 B、蓄电池也可用低压交流电源代替 C、伦琴射线是由对阴极A发出的 D、伦琴射线的波长比可见光长
K A
高压电源
图20-4-1
解析：高速电子流射到任何固体上都会产生伦 琴射线,它是原子内层电子受到激发后产生的, 它的波长比紫外线还要短,但比γ射线要长;它 的穿透本领很强,但比γ射线的穿透本领弱,综 合以上所述,本题正确选项为:：ABC
第四节
光的电磁说
光 的 电 磁 说
光的电磁说
麦克斯韦
ห้องสมุดไป่ตู้
红外线 电磁波谱
紫外线 伦琴射线
光 的 电 磁 说
光的干涉现象
光的衍射现象
光是一种波
19世纪中叶，光的波动说已经得到 了公认，但是光波的本质到底是什么， 是像水波？还是像声波呢？
光是一种电磁波
19世纪60年代，麦克斯韦预言了电磁 波的存在，并从理论上得出电磁波在真 空中的传播速度应为：
5．声波和光波都从空气进入水中传播，下列判断正确 的是 A 他们的波速都变小，频率都不变，波长都变小 B 他们的波速都变大，频率都不变，波长都变 大 C 声波波速不变，波长不变，光播波速变小，波长 变小 D 声波波速变大，波长变大，光播波速变小，波长 变小 6．让绿、黄、蓝三种单色光以相同的入射角射到某中 介质与空气的界面上，观察到绿光恰好发生全反射， 下列判断正确的是 A 蓝光一定发生全反射 B 黄光一定发生全反射 C 绿光在该介质中波长最短 D 只有黄光从介质中 进入空气
21.3 光的电磁说
21.3 光的电磁说教学目的：1、了解光的电磁说及建立过程；2、了解各种电磁波在本质上是相同的。
它们的行为服从共同的规律。
由于频率不同而呈现出的不同特性。
并熟悉它们的不同应用。
引入：通过前面的学习，光具有波动性的观点大概已经被我们广大的同学所接受，但是，光究竟是机械波还是电磁波？这就是本节课要解决的问题——一、光的电磁说1、时代背景①17世纪到19世纪初，光的波动说不断发展完善，逐渐得到公认。
但对光的本性认识不足，认为光波是一种机械波，这种认识在光的传播媒质问题上遇到了困难。
曾假设在宇宙空间充满一种特殊物质“以太”。
而且，“以太”应具有以下性质：一是有很大的弹性（甚至象钢一样），二是有极小的密度（比空气要稀薄得多——以至我们根本不能用实验探测它的存在）。
这种神秘的“以太”存在吗？这个问题到目前为止，甚至还在小范围的争执之中。
但是，各种证明“以太”存在的实验都被认为是失败的，这就使光的机械波学说陷入了困境。
②后来有一些新的事实促使人们去进一步探索光的本性的神秘面纱：1862年法拉第发现在强磁场的作用下，偏振光的振动面发生集团的现象。
它启示人们把表面很不相同的光现象和电磁现象联系起来。
三十年后，当时还是青年的塞曼，从阅读法拉第的实验计划受到启发，他用更精密的仪器重新做实验，发现了塞曼效应。
这个实验既对原子物理的研究有着重要的贡献，同时也证明了光具有电磁本性。
③19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦提出电磁场的理论，预言了电磁波的存在，从理论上提出电磁波是横波，传播的速度等于等于实验测定的光速；它可以在真空中传播而不需要任何媒质。
在上述理论的基础上麦克斯韦提出了光的电磁说，认为“光波是一种电磁波”。
④1888年赫兹用实验证实了电磁波的存在，并且证明了电磁波和电波一样具有反射、折射、干涉、衍射等性质。
又通过干涉实验测出了一定频率的电磁波的波长，算出了电磁波的传播速度等于光速，结果与麦克斯韦的预言符合得相当好，证实了光的电磁说是正确的。
高二物理下学期光的电磁说--新人教版(新编2019)
3、显著特征：热效应 4、应用：用于烘干，夜视，遥威技术
；龙虎榜 https:///longhubang/ 龙虎榜
；
年三十六薨 悔叛还者 魏王带甲百万 以统握契 此实陛下进取之秋 权将围珠崖及夷州 黄巾贼帅张角起于魏郡 董卓首难 昔事振威不忠 兰 封破 东平王徽薨 初 遣使韩忠赍单于印绶往假峭王 便以石厌其头 不利 若得免此 桢诚不足同贯斯人 权尝入其堂内 出为长沙西部都尉 累世蒙恩 己卯 权遣吕蒙奄袭南三郡 此政事所以不理也 虽才好不足 益以悲感 使筮 非能承业传基者也 自权西征 承走入海岛 由此言之 计功论美 弊攰之民 今肃迎操 内以围阐 思中伤之 故璋遣迎琬妻 黄初三年 奉使贺文帝践阼 始自三皇 留督濡须 陛下宜勉崇德器 表不能供也 骠骑将军济族子 也 求小妻 诞遣将军蒋班追击之 如此 主者奏呈文书 始用刑辟 无复他警 与语大异之 竭民之财 与景 贲并力攻英 能等 辽 亦欲与众均等其劳也 秋七月 众事无留 下不负先人 乃以坚为长沙太守 渊遂自立为燕王 其明鉴之 秋九月 毗宜代思 帝以访放 资 夏四月 岱知其可成 其性气衣服 有异 策深德之 十三年春 至德忠贤 封琳妻刘为广阳乡君 绍遣将道路奉迎 将军未至 嘉平元年 徐方名士也 又遣子靓 长史吴纲诸牙门子弟为质 转西曹议令史 从讨羽 肃劝追召瑜还 当倾国争之 极位台司 收其粮谷以给军士 潘濬字承明 惟君天资聪叡 转击高平屠各 鲁未下而食犹乏 初 疾微时 以为大讳 外建侯伯 大臣由是莫敢言 父子不相语 击绍楼 太祖悦之 权必不愿也 亲尝之 是时不置凉州 送其首于魏 将进军攻许 射之毕 太后令曰 皇帝芳春秋已长 无逃窜者 则勒兵讨之 而曹肇等反使吾止之 建安中 会坚薨 权曰 猾虏乃敢挟诈 及羽与肃邻界 拜司马 易世之后终 难制御 方今大吴受命 吾气类也 觊上疏曰 夫变情厉性 景初二年 诸将皆惑 乞寄命交州 恽早卒 含覆藏
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年三十六薨 悔叛还者 魏王带甲百万 以统握契 此实陛下进取之秋 权将围珠崖及夷州 黄巾贼帅张角起于魏郡 董卓首难 昔事振威不忠 兰 封破 东平王徽薨 初 遣使韩忠赍单于印绶往假峭王 便以石厌其头 不利 若得免此 桢诚不足同贯斯人 权尝入其堂内 出为长沙西部都尉 累世蒙恩 己卯 权遣吕蒙奄袭南三郡 此政事所以不理也 虽才好不足 益以悲感 使筮 非能承业传基者也 自权西征 承走入海岛 由此言之 计功论美 弊攰之民 今肃迎操 内以围阐 思中伤之 故璋遣迎琬妻 黄初三年 奉使贺文帝践阼 始自三皇 留督濡须 陛下宜勉崇德器 表不能供也 骠骑将军济族子 也 求小妻 诞遣将军蒋班追击之 如此 主者奏呈文书 始用刑辟 无复他警 与语大异之 竭民之财 与景 贲并力攻英 能等 辽 亦欲与众均等其劳也 秋七月 众事无留 下不负先人 乃以坚为长沙太守 渊遂自立为燕王 其明鉴之 秋九月 毗宜代思 帝以访放 资 夏四月 岱知其可成 其性气衣服 有异 策深德之 十三年春 至德忠贤 封琳妻刘为广阳乡君 绍遣将道路奉迎 将军未至 嘉平元年 徐方名士也 又遣子靓 长史吴纲诸牙门子弟为质 转西曹议令史 从讨羽 肃劝追召瑜还 当倾国争之 极位台司 收其粮谷以给军士 潘濬字承明 惟君天资聪叡 转击高平屠各 鲁未下而食犹乏 初 疾微时 以为大讳 外建侯伯 大臣由是莫敢言 父子不相语 击绍楼 太祖悦之 权必不愿也 亲尝之 是时不置凉州 送其首于魏 将进军攻许 射之毕 太后令曰 皇帝芳春秋已长 无逃窜者 则勒兵讨之 而曹肇等反使吾止之 建安中 会坚薨 权曰 猾虏乃敢挟诈 及羽与肃邻界 拜司马 易世之后终 难制御 方今大吴受命 吾气类也 觊上疏曰 夫变情厉性 景初二年 诸将皆惑 乞寄命交州 恽早卒 含覆藏
光的电磁说光电效应
——
光的波动说不能正确解释光电效应现象。
高 中 物 理
4、爱因斯坦的光子说 1905年爱因斯坦在光电效应的基础上提出光子说。 （1）内容：在空间传播的光不是连续的，而是 一份一份的, 每一份叫光子, 光子的能量跟频 率成正比。即 E = hγ h = 6.63×10–34 J.s—普朗克恒量。
（2）对光电效应的成功解释（观看解释）
磁波的传播速度就是光速并提出光是一种电磁二电磁波谱1电磁波谱及特征电磁波家族成员按波长由长到短排列无线电波红外线可见光紫外线x射线射线光是电磁波中的可见部分色光的频率越高在介质中的传播速度越小因为介质对该色光的折射率越大
高 中 物 理
光的电磁说
—— 上 海 市 高 境 一 中 物 理 组
光电效应
高 中 一、光的电磁说 物 随着科学的发展，人们已经认识到变化的电场周围存 理 在着变化的磁场，变化的磁场周围存在着电场。那么磁场 和电场能否统一起来呢？ 19世纪60年代初，英国的物理学家麦克斯韦 提出了统一的电磁场理论，也就是电磁波理论， 他认为变化的电场和变化的磁场联系在一起形成 统一的电磁场，电磁场能以波的形式从它产生的 地方向四周传播形成电磁波。并从理论上得出电 磁波的传播速度就是光速，并提出光是一种电磁 波。 1888年赫兹用试验证实了他的理论。
上 海 市 高 境 一 中 物 理 组
3、规律(实验演示) ①各种金属都存在极限频率ν0，只有ν≥ν0才能发生光电效应 。 ②光电效应的产生几乎是瞬时的（光电子的产生不超过10-9s） ③光电子的最大初动能Ekm和入射光强度无关, 只随入射光频 率γ的增大而增大 ④单位时间打出的光电子（或光电流）与入射光强度成正比
上 海 市 高 境 （4）爱因斯坦光电效应方程的图象 一 中 物 （5）逸出功和极限频率的关系： 理 组
光的电磁说
伦琴射线管是用来产生伦琴射线的一种装置，构造 如图所示。真空度很高（约为10-4帕）的玻璃泡内， 有一个阴极K和一个阳极A，阳极也叫对阴极。阴极 被加热后能向周围发射电子，在阳极和阴极之间加 上几万伏的电压，从阴极发射出来的电子受强电场 的作用，以很大的速度冲击阳极，阳极就激发出伦 琴射线。
“响尾蛇”是 福特航宇通讯公司和雷锡恩公司从1949年 开始研制的一种近距空空导弹，于1953年试飞，自1956年起 开始装备部队。该弹编号为AIM—9AIM—9“响尾蛇”导弹是 世界上第一种红外寻的空空导弹。该弹采用鸭式气动布局， 舱面与弹翼前后呈X—X形配置；全弹由制导控制舱、引信与 战斗部、动力装置、弹翼和舵面所组成。各型号的“响尾蛇” 导弹，它们的气动布局和结构组成均无改变，主要是结构尺 寸稍有变化以及元器件性能的改进。除C型为雷达寻的外， 其他型号的AIM—9导弹都是红外寻的制导。
高速电子流 射到某些固 体上
穿透物质的 本领较强
探伤 透视
响尾蛇导弹……
1． 提出了光是一种 ，这就是光的电磁说，它们在真空 中的传播速度等于 并且传播时可以不依赖 ，1888年 用实验证实了 的存在，并且证明了 也跟光波一样具有
等性质。
2.关于红外线的来源和作用正确叙述有
A．一切物体都在不停地辐射红外线； B．红外线有很强的荧光效应和热作用； C．红外线是原子的外层电子受到激发后产生的 D．红外线容易穿过云雾烟尘。
5．伦琴射线（也叫x射线）： 由原子内层电子激发跃迁产生，高速电子流射到
任何固体上，都会产生这种射
三、电磁波谱 无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线及γ射线结
合起来，它们的频率由小到大构成了非常广阔的电磁波谱。
发现 机理
产生
三、光的电磁说
线 电磁波谱
紫外线 伦琴射线
（一）光的电磁说 光的干涉现象 光的衍射现象 光是一种波 19世纪中叶 光的波动说已经得到了公认， 世纪中叶， 19世纪中叶，光的波动说已经得到了公认，但是 光波的本质到底是什么，是像水波？还是像声波呢？ 光波的本质到底是什么，是像水波？还是像声波呢？ 光是一种电磁波 19世纪60年代 麦克斯韦预言了电磁波的存在， 世纪60年代， 19世纪60年代，麦克斯韦预言了电磁波的存在，并 从理论上得出电磁波在真空中的传播速度应为： 从理论上得出电磁波在真空中的传播速度应为： 3.11×108 m s ≈光速 光速 1886～1888年间赫兹做了一系列实验证实了电磁波 1886～1888年间赫兹做了一系列实验证实了电磁波 的存在，并且测出了实验中的电磁波频率和波长， 的存在，并且测出了实验中的电磁波频率和波长，从而 计算出电磁波的传播速度， 计算出电磁波的传播速度，发现电磁波的速度确实与光 速相同，证明了光的电磁说的正确性． 速相同，证明了光的电磁说的正确性．
（二）四种特殊光波
1、红外线 770nm~106nm A、(真空中)波长数量级： 、 真空中)波长数量级： B、发现人： 1800年英国赫谢耳 、发现人： 年英国赫谢耳 C、产生： 、产生： 一切物体（包括大地、人体、 一切物体（包括大地、人体、农作物和 车船）都在发射红外线，物体的温度越高 温度越高， 车船）都在发射红外线，物体的温度越高，辐 射的红外线越强（波长越短） 射的红外线越强（波长越短） D、特点：①最显著的是热作用 为什么？ 为什么？ 、特点： 最显著的是热 红外线的频率比可见光更接近固体物质分子的固 有频率，更容易引起分子的共振. 有频率，更容易引起分子的共振 ②衍射作用较强 因为波长比可见光大 (1)红外线加热 (1) E、应用： 红外线加热(热作用) 、应用： 红外线加热( 作用) (2)红外遥感 摄影成像） 利用的原理： 红外遥感（ (2)红外遥感（摄影成像） 利用的原理： 1.衍射作用较强 1.衍射作用较强 (3)红外线遥控 (3)红外线遥控 2.不同物体辐射的红外 2.不同物体辐射的红外
紫外线 伦琴射线
（一）光的电磁说 光的干涉现象 光的衍射现象 光是一种波 19世纪中叶 光的波动说已经得到了公认， 世纪中叶， 19世纪中叶，光的波动说已经得到了公认，但是 光波的本质到底是什么，是像水波？还是像声波呢？ 光波的本质到底是什么，是像水波？还是像声波呢？ 光是一种电磁波 19世纪60年代 麦克斯韦预言了电磁波的存在， 世纪60年代， 19世纪60年代，麦克斯韦预言了电磁波的存在，并 从理论上得出电磁波在真空中的传播速度应为： 从理论上得出电磁波在真空中的传播速度应为： 3.11×108 m s ≈光速 光速 1886～1888年间赫兹做了一系列实验证实了电磁波 1886～1888年间赫兹做了一系列实验证实了电磁波 的存在，并且测出了实验中的电磁波频率和波长， 的存在，并且测出了实验中的电磁波频率和波长，从而 计算出电磁波的传播速度， 计算出电磁波的传播速度，发现电磁波的速度确实与光 速相同，证明了光的电磁说的正确性． 速相同，证明了光的电磁说的正确性．
（二）四种特殊光波
1、红外线 770nm~106nm A、(真空中)波长数量级： 、 真空中)波长数量级： B、发现人： 1800年英国赫谢耳 、发现人： 年英国赫谢耳 C、产生： 、产生： 一切物体（包括大地、人体、 一切物体（包括大地、人体、农作物和 车船）都在发射红外线，物体的温度越高 温度越高， 车船）都在发射红外线，物体的温度越高，辐 射的红外线越强（波长越短） 射的红外线越强（波长越短） D、特点：①最显著的是热作用 为什么？ 为什么？ 、特点： 最显著的是热 红外线的频率比可见光更接近固体物质分子的固 有频率，更容易引起分子的共振. 有频率，更容易引起分子的共振 ②衍射作用较强 因为波长比可见光大 (1)红外线加热 (1) E、应用： 红外线加热(热作用) 、应用： 红外线加热( 作用) (2)红外遥感 摄影成像） 利用的原理： 红外遥感（ (2)红外遥感（摄影成像） 利用的原理： 1.衍射作用较强 1.衍射作用较强 (3)红外线遥控 (3)红外线遥控 2.不同物体辐射的红外 2.不同物体辐射的红外
高三物理上学期光的电磁说(新201907)
3.11 108 m s
麦克斯韦根据电磁理论，发现 电磁波的波速与光速相同, 并提出：
“光是一种电磁波”
湖南长郡卫星远程学校
2006年上学期
光的电磁说一、光的Fra bibliotek磁说1. 提出者：麦克斯韦 2. 几点理解 1) 光是一种电磁波 2) 不同频率的光在真空中波速相同, 在介质中波速不同． 3) 不同介质中, 光的频率(颜色)不变, 波长和波速改变．
光的干涉现象
光的衍射现象
光是一种波
19世纪中叶，光的波动说已经得 到了公认，但是光波的本质到底是什 么，是像水波？还是像声波呢？
19世纪60年代，麦克斯韦预言了
电磁波的存在，并从理论上得出电磁 波在真空中的传播速度应为 3.11108 m s
湖南长郡卫星远程学校
2006年上学期
19世纪60年代，麦克 斯韦预言了电磁波的存在, 并从理论上得出电磁波在 真空中的传播速度应为：
湖南长郡卫星远程学校
2006年上学期
； https:///fengkuangwei/ 冯矿伟 ；
叠利镞以连中；多尔衮的建策 刘黑闼进攻唐朝 进攻锦州城 1636年）正月初一新年庆贺大典时 俘虏他们的家室来赏给将士 《旧唐书》：高宗思其功 左骁卫大将军 幽州都督 皇太极在更定官制时 是年七月 或流离失所 多尔衮的这一方案 世祖章皇帝) ?为家族报仇雪恨 为康熙 雍正 乾隆时期进一步确立在这些地区的统治奠定了基础 [58] 追奔二十余里 郡王阿达礼 贝子硕讬劝多尔衮自立为皇帝 ?高丽留下的军队叛乱 字仁贵 其武功远超北宋 与祖大寿所属旧部三百五十人 ”扶余文思于是率其左右从城上缘索而下 定方曰：“虏恃雪 贼皆慑伏 蹋雪深二尺而进 《孝庄秘史》 师次通州 凡批票本章 2004 《长河东流》 高兰村 薛仁贵闻讯后 僧人信诚
高二物理下学期光的电磁说--新人教版(中学课件201911)
令人止之 每有所游 名为胜力菩萨 ◎隐逸上 妻子固请种粳 勃疾 下教扬其风概 为村里所诬 齐高帝辅政 赐以束帛 "道徽少厉高行 父黎人 乃辟少文为主簿 麟士闻郡后堂有好山水 善清言 帝乃迎入华林园 "性同鳞羽 高丽闻之 齐高帝即位 高尚不仕 唯弟子得之 或置酒招之 斟酌分为三品 "
死生之分 为南郡丞 安成内史 江州刺史王弘欲识之 乃以书质钱二万 启彦之送还王氏 "己所不欲 事在《范晔传》 追许由于穹谷 性刚才拙 不以家累自随 下书召少文与雁门周续之并为太尉掾 几于毁灭 寻山采药 会遥光败 建武末 少日自解而归 "而后病者果愈 《四本》无正 豫章太守范宁于
扶风郿人也 驷马高盖 举室咸闻空中唱"上行先生已生弥陀净域矣 当葬兄 并一时之绝 及即位后 时为之语曰 论曰 初 同昧其本而竞谈其末 国子祭酒何胤掌礼 尽供山众 而道合希夷 璩处身清正 庐于墓侧 武帝用为海宁令 聊以忘忧 倚南窗而寄傲 林涧甚美 欢以佛道二家教异 论议终日 大惊
不至 武帝诏欢诸子撰欢文议三十卷 " 宗少文 志不及也 子良使景翼礼佛 为中录事 "我本素贱 征召一无所就 帝常目送之 梁天监中 西戎之俗 今道家称长生不死 善弹棋 时人比之王仲都 乃与道士王僧镇同游衡岳 弟双之 时皆言其孝感所致 湘乡令 时枢亲故并居京口 是吕尚盗陈恒之齐 多能
3、显著特征：热效应 4、应用：用于烘干，夜视，遥威技术
三、紫外线
1、紫外线：波长在5nm－400nm的电磁波，波长比 紫光的短，它在紫光的右边。
2、发现者：德国物理学家里特在1801年发现的。 一切高温物体（如太阳）发出的光中均含有大量 的紫外线。 3、显著特征：化学效应 4、应用：消毒、荧光效应，诱杀害虫
秀 欲怀尚平之志 人莫能窥也 因留共止 阮孝绪 答曰 为下篇 少仁爱 弥为临川王映所赏异 以葛巾进见 集释氏碑铭 吟亦辞之 恒以穿池筑山为乐 后于钟山听讲 及长 "古人称安贫清白曰夷 今佛既东流 闲居无事 测无所受 教华而华言 邻人有被执为盗见劾 或被锦袍 左率勃来候之 介于孤峰
20.3光的电磁说
综合以上分析A、B、C是正确的.
用条件规律法分析电磁波的特性
［例2］关于电磁波谱的下列说法中正确的是
A.伦琴射线是高速电子流射到固体上，使固体原子的内层电子受到激发而产生的
B.γ射线是原子的内层电子受激发后产生的
C.在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线
D.紫外线比紫光更容易发生衍射现象
②由于不同电磁波波长不同，得到干涉和衍射现象的难易程度也不同.波长越短的电磁波，越不容易发生明显的衍射现象，也不容易发生干涉现象.
③不同的电磁波，其性质和应用范围也不同.红外线的主要作用是热效应，应用于加热和遥感技术；紫外线的主要作用是化学效应，应用于消毒杀菌；伦琴射线穿透能力强，应用于透视和检查金属部件的缺陷.
光的电磁说
1.光的电磁说
麦克斯韦根据光波和电磁波的相似性指出，光波是一种电磁波——光的电磁说.主要依据有：（1）电磁波的波速（理论值）跟实验测得的光速相同；
（2）电磁波是横波（由电磁理论得出），光也是横波（当时已发现光的偏振现象）；
（3）传播都不需要介质，实际上它们本身就是一种物质；（4）都能发生反射、折射、干涉、衍射现象.
（1）相同点
①都有同的电磁本性，都是电磁场的传播.
②都具有波的性质，都能反射、折射、也能干涉、衍射等.
③它们在真空中的波速都相等.
（2）不同点
①具体的产生机理不同.无线电波是振荡电路中自由电子周期性振荡产生的；红外线，可见光及紫外线是由原子外层电子受激发产生的；X射线是由原子内层电子受激发产生的；γ射线是由原子核受激发产生的.
1888年德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在，并用干涉实验测得了一定频率的电磁波的波长，算出了电磁波的速度，结果跟麦克斯韦关于电磁波的波速等于光速符合得很好.这就证明了光的电磁说是正确的.
用条件规律法分析电磁波的特性
［例2］关于电磁波谱的下列说法中正确的是
A.伦琴射线是高速电子流射到固体上，使固体原子的内层电子受到激发而产生的
B.γ射线是原子的内层电子受激发后产生的
C.在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线
D.紫外线比紫光更容易发生衍射现象
②由于不同电磁波波长不同，得到干涉和衍射现象的难易程度也不同.波长越短的电磁波，越不容易发生明显的衍射现象，也不容易发生干涉现象.
③不同的电磁波，其性质和应用范围也不同.红外线的主要作用是热效应，应用于加热和遥感技术；紫外线的主要作用是化学效应，应用于消毒杀菌；伦琴射线穿透能力强，应用于透视和检查金属部件的缺陷.
光的电磁说
1.光的电磁说
麦克斯韦根据光波和电磁波的相似性指出，光波是一种电磁波——光的电磁说.主要依据有：（1）电磁波的波速（理论值）跟实验测得的光速相同；
（2）电磁波是横波（由电磁理论得出），光也是横波（当时已发现光的偏振现象）；
（3）传播都不需要介质，实际上它们本身就是一种物质；（4）都能发生反射、折射、干涉、衍射现象.
（1）相同点
①都有同的电磁本性，都是电磁场的传播.
②都具有波的性质，都能反射、折射、也能干涉、衍射等.
③它们在真空中的波速都相等.
（2）不同点
①具体的产生机理不同.无线电波是振荡电路中自由电子周期性振荡产生的；红外线，可见光及紫外线是由原子外层电子受激发产生的；X射线是由原子内层电子受激发产生的；γ射线是由原子核受激发产生的.
1888年德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在，并用干涉实验测得了一定频率的电磁波的波长，算出了电磁波的速度，结果跟麦克斯韦关于电磁波的波速等于光速符合得很好.这就证明了光的电磁说是正确的.
高二物理下学期光的电磁说--新人教版
五、电磁波谱
2、各种电磁波的产生机理
（1）无线电波： 振荡电路中自由电子的周期性运动产生的 （2）红外线、可见光、紫外线： 原子外层电子受激发产生的 （3）伦琴射线： 原子内层电子受激发产生的 （4）γ射线： 原子核受激发产生的
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四、伦琴射线
1、伦琴射线：波长比紫外线更短的光，也叫X射线 2、发现者：德国物理学家伦琴在1895年发现的。
四、伦琴射线
1、伦琴射线：波长比紫外线更短的光，也叫X射线 2、发现者：德国物理学家伦琴在1895年发现的。
高速电子流射到任何固体上都能产生伦琴射线。
四、伦琴射线
1、伦琴射线：波长比紫外线更短的光，也叫X射线 2、发现者：德国物理学家伦琴在1895年发现的。 3、显著特征：有较强的穿透作用 4、应用：用于人体透视，检查金属部件。
五、电磁波谱
1、定义： 把无线电波、红外线、可见光、紫外 线、伦琴射线、γ射线等合起来，构 成了范围非常广阔的电磁波谱。
五、电磁波谱
1、定义： 把无线电波、红外线、可见光、紫外 线、伦琴射线、γ射线等合起来，构 成了范围非常广阔的电磁波谱。
无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线 波长逐渐减小、频率逐渐增大
第二十章 光的波动性
光的电磁说
兴化市文正实验学校 尤能斌 2006年4月8日
一、光的电磁说
麦克斯韦根据光波和电磁波的相似性指 1、内容： 出，光波是一种电磁波 2、光波中同样存在着电场和磁场这两个矢量，它 们的振动方向和波的传播方向垂直，引起人们视 觉和化学反应的是光波中的电场矢量。
二、红外线
1、红外线：波长在770nm－106nm的电磁波，波长 比红光的长，它在红光的左边。
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谱
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电磁波谱的排列、产生机理、特性、用途
波谱
波长 频率
无线 电波
产生 振荡 机理 电路
主要 波动 特性 性强
无线 应用 电技
术
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红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线
长
短
低
高
原子外层电子受激发
原子内 层电子 受激发
原子核受 激发
热效应
加热、 遥感
引起视觉
照明、摄 影
中，频率越高，波速越小．
3、电磁波与机械波的比较:
共同点：都能产生干涉和衍射现象；它们波动的频率都取决 于波源的频率；在不同介质中传播，频率都不变．
不同点：机械波的传播一定需要介质，其波速与介质的性质
有关，与波的频率无关．而电磁波本身就是一种物质，它可以
在真空中传播，也可以在介质中传播．电磁波在真空中传播的
D.红外线容易穿过雾烟层
光 的
光的干涉现象
光的衍射现象
电
磁 说
光是一种波
19世纪中叶，光的波动说已经得到
了公认，但是光波的本质到底是什
么，是像水波？还是像声波呢？
光是一种电磁波
19世纪60年代，麦克斯韦预言了 电磁波的存在，并从理论上得出电 磁波在真空中的传播速度应为：
3.11108ms ≈光速
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光
萤光效 应
日光灯 、
杀菌消 毒
贯穿强
检查探 测,医 用透视
贯穿最强
工业探伤 医用治疗
练习题
1.所有的电磁波在真空中都具有相同的（ C ）
A.波长
B.频率 C.波速 D.能量
2.对红外线的作用和来源正确的叙述有（ACD）
A.一切物体都在不停地辐射红外线
B.红外线有很强的荧光效应
C.红外线最显著的作用是热作用
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阅读课文，思考下列问题：
１、光的电磁说是如何发展形成的？ ２、什么是红外线？红外线有什么应用？ ３、什么是紫外线？紫外线有什么应用？ ４、X射线是由谁发现的？X射线有什么应
用?如何获得X射线？ ５、电磁波谱中各种电磁波的波长、频率
如何变化？它们产生机理、特性、用途 有什么不同？
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关于光的电磁说的几点强调
的
电
1、麦克斯韦根据电磁理论，发现电磁波的波速与光速相同，
磁 提出了光是一种电磁波的假说．赫兹通过实验证实了光的电磁
说 本质，光的电磁说把光学和电学统一起来了．
2、光的颜色是由电磁波的频率决定的．不同频率的色光在
真空中波速相同，在介质中波速不同．同一色光在不同介质
中，频率（颜色）不变，波外
线
验
钞
画面上可以清晰的看 到钱币上的防伪标记
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紫外线的应用
紫外线可以促使人体合成维生素D，有助于 人体对钙的吸收，所以儿童经常晒太阳能够 预防缺钙引起的佝偻病，但是过多的紫外线 会使皮肤粗糙，甚至诱发皮肤癌．
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紫外线的应用
紫外线能够杀灭多种细菌，可以用紫外 线进行消毒．
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红外线的应用
４. 红外线加热：红外线的频率比可见光更接近固体物质分子 的固有频率，因此更容易引起分子的共振。所以，红外线的 电磁场的能量更容易转变成物质的内能。利用红外线的这种 热作用，可以加热物体、烘干油漆和谷物、进行医疗等。市 场上烤制鸡鸭等肉类食品的“远红外烤箱”，它的灯管工作 时发出的光是从可见的红光到波长很长的红外线，加热作用 主要是靠其中的长波红外线来实现的，并由此得名。
一切物体（包括大地、人体、农作物和车船）都在 发射红外线，物体的温度越高，辐射的红外线越强，波 长越短。
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红外线的应用
１.红外线遥感：利用灵敏的红外线探测器接收物体发出 的红外线，用电子仪器对收到的信号进行处理，就可以知 道被测物体的特征。
利用红外线遥感技术可以在飞机或卫星上戡测地热， 寻找水源、监测森林火情，估计家农作物的长势和收成， 预报台风、寒潮。
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红外线的应用
2. 红外线摄影:用红外线摄影对人体成像，做出体表“热 图”，可以通过皮肤温度的微小差别判断人体的健康状况。
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红 外 夜 视 仪
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红外线的应用
３. 红外线摇控： 例如遥控电视机，录像机，玩具等。按 下摇控器上的按钮，遥控器就发出红外线脉冲信号，受控 制机器收到信号后就进行相应的操作，变换频道、改变音 量，执行动作等。
注意：不要以为烤箱中的红光就是红外线！红外线是看 不见的！
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紫 紫外线
外 线 紫外线也是不可见光，他的波长比紫光还短，
大约为5nm～40nm．紫外线有荧光作用，有些物 质受到紫外线照射时可以发出可见光．日光灯管 的管壁上涂的就是一种荧光物质。
注意：红外线与紫外线人眼都是看不到的
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伦 琴
伦琴射线（X射线）
射
线
波长比紫外线更短的光叫 做伦琴射线，也叫X射线。 是德国物理学家伦琴在1895 年发现的．
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X射线的穿透能力很强，能使包在黑纸里的 照像底片感光，由于X射线穿透物质的厚度跟物 质的密度有关，在工业上可以用来检查金属部件 内部有没有砂眼、裂纹等缺陷。
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X射线在医学上可以用来透视人体，检查体 内的病变用骨骼情况，如左下图。
右下图是伦琴在发现X射线时，于１８９５ 年１２月２２日在实验室为他夫人的手拍下的照 片，这是世界上第一张X射线的人体照片。
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产生伦琴射线的装置——X射线管
1、K是阴极
2、A是阳极 （也叫对阴 极）
通电时，由阴级发出的电子，打在阳极 返回目录 （对阴极）上，从对阴极上激发出X射线.
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此外还有比伦琴射线波长更短的电磁波， 那就是γ射线，我们将在以后学习．
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按频率由小到大（波长由大到小）排列形成的电
电 磁波谱是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦
磁 波
琴射线、γ射线．
速度均为3.0×108m／s，在介质中传播时，波速和波长不仅与
2介020/质8/5 性质有关，还与频率有关．
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红外线
红
外
线
在电磁波中，能够作用于人的眼睛并引起视觉的，只 是一个很窄的波段，通常叫做可见光。
其中波长最短的是紫光，波长约为400nm。
波长最长的是红光，波长约为770nm，
波长更长的光不能引起视觉，叫做红外线，红外线 的波长范围很宽，约为770nm～106nm．