电磁波谱无线电波红外线可见光
《光电效应》知识小结
《光电效应》知识小结一、电磁波谱：无线电波，红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线二、光的本质是电磁波，也有波长、频率和波速。
光有不同颜色，光的颜色取决于频率和波长可见光按波长由长到短排列顺序：红、橙、黄、绿蓝、靛、紫可见光按频率由小到大排列顺序：红、橙、黄、绿蓝、靛、紫三、光子的能量：光由一份一份组成，每一份称为一个光子（爱因斯坦提出光子说）其中h＝6.63×10－34 J·s。
(称为普朗克常量)注意能量单位电子伏和焦耳的换算(1 eV＝1.6×10－19 J)。
四、光照强度（简称：光强）：I=nhν光照强度是指单位面积上所接收的可见光的能量，简称照度，单位勒克斯（Lux或Lx）。
五、光电效应1、定义：当光线照射在金属表面时，金属中有电子逸出的现象，称为光电效应。
逸出的电子称为光电子。
2、赫兹最初发现光电效应现象。
3、两个概念：（1）逸出功：电子摆脱金属束缚从金属中逸出所需做功的最小值叫做该金属的逸出功．用W0表示，不同金属的逸出功_________．（2）极限频率（截止频率）：使金属发生光电效应的入射光频率的最小值，叫该金属的极限频率，用ν0表示。
不同金属的极限频率___．（3）二者的关系：W0=hν04、光电效应产生条件：入射光子的能量超过金属的逸出功：hν＞W0又W0=hν0入射光子的频率大于极限频率：ν＞ν05、光电子的初动能：E K=hν-W光电子的最大初动能：E Km=hν-W0（爱因斯坦的光电效应方程）光电效应方程表明：光电子的最大初动能与入射光的________有关，与光的强弱_____关(填“无”或“有”)．只有当hν____W0时，才有光电子逸出．6、E km- ν曲线：横轴上的截距是极限频率，纵轴上的截距是逸出功的负值，斜率为普朗克常量7、光电效应实验分析：（1）电路图：（2）从阴极逸出的光电子速度大小、方向是怎样的？（3）阴极K和阳极A间加正向电压时，电场对电子的运动起促进电压升高时，流过电流表的电流变大（达到饱和光电流后不再变大）增大光强时：光电流能变大（逸出的光电子数增多→饱和光电流可变大）（4）阴极K和阳极A间所加电压为0时，流过电流表的电流不为0（5）阴极K和阳极A间加反向电压时，电场对电子的运动起阻碍作用电压升高时，流过电流表的电流变小（I=0时的电压叫遏止电压）遏止电压的计算方法：eu c=E Km（6）有光照射阴极，光电效应不一定会发生→-说明：存在极限频率若能发生（ν＞ν0），入射光强度变大时饱和光电流变大（7）电子吸收光子的能量不能随时间累积，（有瞬时性）（8）光电效应伏安特性曲线用到的公式：I=nhνE km＝hν－W0eu c=E Km w0=hν0 ( c=入f)①横轴截距表示遏止电压②先加逐渐减小的反向电压（从遏止电压开始变化），后加逐渐变大的正向电压（从0开始变化）：该过程电路中的光电流先变大，一旦达到饱和光电流，之后就不再变化③光的颜色不变增加光强：饱和光电流会增大，但遏止电压不变。
电磁波的频谱与应用
电磁波的频谱与应用电磁波是一种由电场和磁场相互耦合而形成的波动现象。
它们在不同频率范围内传播，构成了广阔的电磁波谱。
电磁波的频谱包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
每个频段的电磁波都具有不同的特性和应用。
无线电波是电磁波谱中最低频率的一部分，其频率范围从几千赫兹到几百吉赫兹不等。
由于无线电波传输距离远且穿透力强，它被广泛用于通信领域。
无线电通信设备如手机、电视、无线网络都是基于无线电波传输信息的。
此外，雷达、导航系统和遥感技术中也使用了无线电波。
微波是频率比无线电波高但比可见光低的电磁波，其频率范围从几百兆赫兹到几百吉赫兹。
微波具有较高的穿透力，因此被广泛应用于无线通信、雷达系统和医学成像设备中。
微波炉利用微波的热能特性，能够快速加热食物。
红外线是可见光频谱之外的电磁波，其频率范围从几百吉赫兹到几百万吉赫兹。
红外线有较强的热辐射性质，因此在热成像、遥控器和红外线传感器等设备中得到广泛应用。
红外线热成像技术在军事、安防和工业领域有着重要的作用。
可见光是人类肉眼可见的电磁波，其频率范围从几百万吉赫兹到几千万吉赫兹。
可见光的应用非常广泛，包括照明、摄影、显示技术、光纤通信等。
此外，可见光在医学影像学和激光技术中也有重要的应用。
紫外线是频率高于可见光的电磁波，其频率范围从几千万吉赫兹到几百亿吉赫兹。
紫外线具有较强的杀菌和杀虫作用，因此广泛应用于环境清洁、水处理和医疗领域。
此外，紫外线在紫外光谱分析和光刻技术中也发挥着重要的作用。
X射线是电磁波谱中能量较高的成员，其频率范围从几百亿吉赫兹到几千亿吉赫兹。
X射线在医学影像学、安检和材料检测等领域广泛应用。
通过控制X射线的能量和穿透能力，我们可以获得人体内部和物体结构的影像信息。
γ射线是电磁波谱中能量最高的一部分，其频率范围超过几千亿吉赫兹。
γ射线具有很强的穿透能力，因此在医学放射治疗、核物理实验和材料研究中得到广泛应用。
总结而言，电磁波的频谱覆盖了广泛的频率范围，每个频段的电磁波都有其独特的特性和应用。
电磁波谱知识：电磁波谱——光与物质的相互作用
电磁波谱知识：电磁波谱——光与物质的相互作用电磁波谱是一个非常重要的概念，描述了电磁波的性质和特点，以及光与物质之间的相互作用。
在这篇文章中，我们将深入探讨电磁波谱，并讨论它的应用。
电磁波是一种由电场和磁场交替振荡、传播的波动现象。
电磁波包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等。
电磁波谱是将这些电磁波按照波长和频率的大小分成不同的区间，并以此来描述其性质和特点。
电磁波是通过电磁场的变化产生的。
当电流通过导线时，会产生相应的磁场。
这个磁场又会引起电场的变化，这种电场的变化会引起磁场的改变，从而形成了电磁波。
这种波动性质使得电磁波在空间中可以自由传播，同时也可以传输信息和能量。
电磁波谱按照波长大小可以分为七个区域：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等。
其中，波长较长的电磁波谱区域包括无线电波和微波，这些电磁波可以用来进行通信和雷达测量等。
波长较短的电磁波谱区域则包括紫外线、X射线和伽马射线等，这些电磁波可以用于医学成像和材料检验等。
看不见的电磁波却有着无处不在的作用。
比如，我们用手机和电视接收器接收无线电波，而这些无线电波有助于通信和传输媒体的信息。
医学领域也广泛应用电磁波。
在医学成像中，X射线只需照射病人，就能看到体内的病灶和骨骼结构。
紫外线也有杀菌和测量的用处，甚至还可以通过红外线观察地球和其他行星的特征。
在物质与电磁波相互作用中，可以通过光谱分析物质。
当电磁波与物质作用时，它们可能会被反射、透射或吸收。
如果电磁波被吸收，就会发生能量转换，而这种能量转换可以被用来确定物体的化学成分和结构。
这种现象被称为光谱分析。
根据物质吸收电磁波的特点，人们可以用它来进行化学分析。
这种技术被广泛地用于制药、材料科学和天文学等领域。
例如，在天文学中，人们用光谱来探测远处星系和行星的组成，包括它们的化学成分、温度、压力、速度等。
总之，电磁波谱对于科学的发现和技术的发展都发挥了重要作用。
无线电波红外线可见光紫外线可见光X射线γ射线电磁波谱二
成的电磁波谱是：无线电波、红外线、可见光、 这些频率不同的电磁波本质是相同的．它
们的行为服从共同的规律，
但是他们产生的机理不同，因而具有不同
的特性．在观察方法和应用上也有所不同．
关于电磁波谱的几点强调
1．不同电磁波产生的机理
无线电波是振荡电路中自由电子作周期性
照明、摄影等
五、紫外线
紫外线也是不可见光，他的波长比紫光还 短，大约为5nm～370nm． 荧光效应 化学作用 杀菌消毒 感光技术、医用消的防伪标记
返回
荧光生物：某些生物经紫外线照射后发出可见光
紫外线杀菌消毒
注意:
消毒灯、验钞机灯 看起来是淡蓝色的。这不是 紫外线。
红外线烤箱
非接触红外测温仪
红外线感应防盗报警器
它是将红外线遥感探测技术和无线数码遥控 技术结合的高科技新型产品，利用人体所产生的 微弱红外线而触发。当有人试图进入它的探测范 围时，它就会发出警报声，直到人离开才停止。
利用红外线检测人体的健康状态，本图 片是人体的背部热图，透过图片可以根据 不同颜色判断病变区域． 返回
紫外线看不见。
消毒灯、验钞机灯除 发出紫外线外，还发出少量 紫光和蓝光
六、X射线和γ射线
X射线：10－8 m ~ 10－12 m
γ射线：小于 10－10 m
X射线由德国物理学家 伦琴1895年发现，因而 又名伦琴射线
穿透力很强
X射线和 γ 射线的应用
他妻子手指X射线照片
关于电磁波谱的几点强调
紫外线
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． 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． 紫外线能够杀灭多种细菌，可以用紫外线进行 消毒．
电磁波谱不同频率的辐射与应用
电磁波谱不同频率的辐射与应用电磁波谱是指电磁波在不同频率范围内的分布情况。
电磁波谱包括了无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等多个频率范围。
不同频率的电磁波具有不同的特性和应用，下面将依次介绍它们的辐射特点与应用。
1. 无线电波（Radio Waves）无线电波是电磁波谱中最低频率的波段，常用于广播、通信和雷达等领域。
无线电波可以传输信号，将信息从一个地方传输到另一个地方，实现无线通信。
广播和电视节目的传播就是利用无线电波，使得人们可以在不同的地点收听或收看同一节目。
2. 微波（Microwaves）微波是电磁波谱中频率稍高的波段。
微波的作用广泛，常见的应用有微波炉和雷达。
微波炉利用微波的热效应，使得食物迅速加热，节省了烹饪时间。
雷达利用微波的能量和反射特性，可以探测目标的位置和速度，用于航空、天气预报等领域。
3. 红外线（Infrared）红外线是电磁波谱中频率较高的波段，具有辐射热能的特性。
红外线被广泛应用于夜视仪、红外测温仪等领域。
夜视仪利用红外线的热辐射特性，能够在暗光环境下观察目标，如军事侦察和野生动物观察。
红外测温仪则利用红外线的热能探测物体表面温度的变化，被广泛应用于工业设备维护和医学诊断等领域。
4. 可见光（Visible Light）可见光是电磁波谱中能够被人眼直接感知的波段，频率介于红外线和紫外线之间。
可见光具有照明、成像和显示等功能。
照明是可见光最基本的应用，人们使用各种光源来照明，方便日常生活和工作。
成像和显示则是利用可见光的波长和传输特性，将物体的信息通过光学设备展示给人眼观察，如照相机、电视等。
5. 紫外线（Ultraviolet）紫外线是电磁波谱中频率更高的波段，具有杀菌和荧光等特性。
紫外线被广泛应用于紫外线杀菌灯、紫外线漂白、紫外线检测等领域。
紫外线杀菌灯利用紫外线的辐射能力，可以杀灭空气中的细菌和病毒，用于医疗和空气净化。
紫外线漂白利用紫外线的化学反应特性，可以去除染料和污渍，被广泛应用于纺织和水处理等行业。
电磁波和电磁波谱
电磁波和电磁波谱电磁波是一种在真空中传播的电磁辐射，它由电场和磁场以垂直方向交替振荡而形成。
电磁波在日常生活中无处不在，包括可见光、无线电波、微波和X射线等。
电磁波谱描述了不同频率和波长范围的电磁辐射，可以分为七个主要区域，分别是无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线。
1. 无线电波无线电波是电磁波谱中最长波长的部分。
它的频率范围从几千赫兹到几百兆赫兹，对应的波长从数千米到数十厘米不等。
无线电波在通信、广播和雷达等领域有着广泛应用。
2. 微波微波的频率范围位于无线电波和红外线之间。
它的波长介于几毫米到几厘米之间，对应的频率范围从几十兆赫兹到几百千兆赫兹。
微波被广泛应用于烹饪、通信和雷达系统等领域。
3. 红外线红外线具有较长的波长和较低的频率，其波长范围从几微米到几十微米。
红外线对应可见光谱中的红色部分，不可见于人类肉眼。
红外线在热成像、红外线摄影和遥感等领域有着广泛应用。
4. 可见光可见光是人类可以直接感知到的电磁波谱区域。
其波长范围约为380纳米到750纳米，对应七种不同颜色的光谱。
可见光在日常生活中被广泛应用于照明、光学和视觉传感器等领域。
5. 紫外线紫外线具有较短的波长和较高的频率，其波长范围从10纳米到400纳米。
紫外线对人眼有害，但在生物学和化学领域中有广泛应用，如紫外线杀菌和化学分析等。
6. X射线X射线的波长范围从0.01纳米到10纳米，具有较高的能量和穿透力。
X射线广泛用于医学、材料检测和安全检查等领域，它可以透过物体，形成反射或吸收的图像。
7. 伽马射线伽马射线是电磁波谱中最高能量的部分，其波长范围小于0.01纳米。
伽马射线对人体造成危险，但在医学诊断和治疗、核物理研究和天文学研究等领域有广泛应用。
总结：电磁波和电磁波谱涵盖了从无线电波到伽马射线的广泛频率和波长范围。
不同区域的电磁波在各自领域中都有重要的应用，如通信、图像处理、医学诊断和科学研究等。
深入了解电磁波和电磁波谱可以帮助我们更好地理解和利用这些电磁辐射的特性。
电磁波谱(高中物理教学课件)
三.太阳辐射
阳光从太阳辐射出来，其中含有可见光，还有无线电波、 红外线，也有紫外线、X射线、γ射线。太阳辐射的能量 集中在可见光、红外线和紫外线三个区域。从图中可以 看到，波长在5.5×10－7m的黄绿光附近，辐射的能量最 强。我们的眼睛正好对这个区域的电磁辐射最敏感。眼 睛把太阳在最强辐 射区的辐射作为自己 的接收对象，这样就 能看到最多的东西， 获得最丰富的信息。 读到这里，你是否又 一次感受到了自然万 物的绝妙与和谐？这是巧合呢，还是生物进化的结果
典型例题
例7.下列有关电磁波的说法中正确的是( B ) A．电磁波谱中最难发生衍射的是无线电波 B．电磁波谱中最难发生衍射的是γ射线 C．频率接近可见光的电磁波沿直线传播 D．以上说法都不正确 例8.(多选)下列说法中符合实际的是( BD ) A．在医院里常用X射线对病房和手术室消毒 B．医院里常用紫外线对病房和手术室消毒 C．在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用紫 外线有较好的分辨能力 D．在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用红 外线有较好的穿透云雾烟尘的能力
04.电磁波谱 图片区
电磁波包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、 X射线、γ射线等。太阳辐射中就包含了波长不同 的各种各样的电磁波。
一.电磁波谱 电磁波谱：按电磁波的波长大小或频率高低的顺 序把它们排列成的谱
波长变短，频率变大，波动性变弱，粒子性变强
一.电磁波谱 1.无线电波：把波长大于1mm（频率低于300GHz） 的电磁波称作无线电波
祝你学业有成
2024年4月28日星期日8时21分5秒
红外线测温
红外线感应门
一.电磁波谱
夜视仪
红外线照片
卫星遥感成像
遥感照片
一.电磁波谱
2.红外线： 应用：③红外线加热
电磁波谱频率
电磁波谱频率
电磁波谱频率是指电磁波在不同波长下的频率范围，常用的电磁波谱频率包括：
1、无线电波：频率小于3×10⁹Hz，波长大于100m，包括了广播、电视、无线电通信等。
2、红外线：频率在3×10¹¹~4×10¹⁴Hz之间，波长在780纳米~1毫米之间，属于热辐射，具有较强的穿透力和热效应，广泛应用于医疗、测温、远程通信等领域。
3、可见光：频率在4×10¹⁴~7.5×10¹⁴Hz之间，波长在380纳米~780纳米之间，是人眼所能感受的光谱范围，包括了紫光、蓝光、绿光、黄光、橙光和红光，广泛应用于照明、艺术、电子显示等领域。
4、紫外线：频率在7.5×10¹⁴~3×10¹⁶Hz之间，波长在10纳米~380纳米之间，可以杀灭病菌、清洁空气、制备半导体材料、医学检测等。
5、X射线：频率在3×10¹⁶~10²⁰Hz之间，波长在10皮米~10纳米之间，由于具有高能量、强穿透力等特点，广泛应用于医学诊断、材料检测等领域。
6、γ射线：频率大于10²⁰Hz，波长小于10皮米，以高速电子或核反应产生的电磁波，具有强大的穿透力和杀灭能力，广泛应用于治疗癌症、杀灭病菌等领域。
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自由电子 原子的外层电 的周期性 子受到激发 运动 振荡电路 一切物体都在 发射红外线
产生
特征 应用
热作用衍射现 象比较显著 红外线遥感加 热远距离摄影
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。
3．一种电磁波射到半径为1m的孔上可发生明显的衍射现象， 这种波属于电 磁波谱的区域是
A．可见光 C．γ射线 B．紫外线 D．无线电波
4．某单色光在空气中传播的波长为400nm ，当由空气传入折射 率为3/4 的水中时，该光的频度为_______，波长为_______，光 速为_______。
1、CD 对 2、BD对 3、 D 对 4、7.5×1014Hz、300nm 、 2.25×108m/s
理解光的电磁说。 回顾无线电波和可见光。 了解红外线、紫外线、伦琴射线和γ射线。 理解电磁波谱。
一、光的电磁说 1．光的干涉和衍射现象无可怀疑地证明了光 是一种波，但其本质是什么呢？ 麦克斯韦根据光波和电磁波有相似性，提出 光是一种电磁波，这就是光的电 磁说。 2．光的电磁说的依据 a．从理论上和实验测得上得出了，电磁波的 传播速度跟光速相同。 b．1888年，证明了电磁波跟光跟一样具有反 射、折射、干涉和衍射等性质，都 是横波。 c．电磁波和光波在传播中都不需要介质。
二、关于无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线及γ射 线的产生和作用。
1．无线电波： 由振荡电路中的振荡电流产生，用于通讯广播、导航。 2．红外线： 一切物体都可以发射红外线，红外线显著的作用是热作用， 应用于加热和红外线遥感技术，红外线是原子外层电子激发跃迁 产生，其波长比红光波长长，为不可 见光叫红外线。 3．可见光： 是由原子外层电子激发跃迁产生，其波长在 770nm ～ 400nm 范围.
1．在电磁波谱中 A．各种电磁波有着明显的频率和波长的区域界线； B．γ射线的频率一定高于伦琴射线的频率； C．可见光的波长一定比无线电波的波长短； D．伦琴射线波长有可能等于紫外线的波长。 2．关于电磁波下面说法正确的是
A．电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是无线电波； B．可见光、紫外线是原子外层电子受激发后产生的； C．光与电磁波的传播速度总是相同的； D．光的电磁说不仅说明光具有波动性，同时也说明了光 的物质性。
4．紫外线： 一切高温物体发出的光，都含有紫外线，主要作 用是化学作用，有很强的荧光效应，使很多物质发出荧 光，此外还有杀菌消毒作用，是由原子外层电子激发 跃 迁产生，其波长比紫光还短叫紫外线。 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。
3．请按频率由小到大将电磁波谱的的排列下来（此题要记住）。
4．高墙外的人对墙喊话，高墙内的人只能听到声音，但看不到 人这是因为
A．声波是机械波
C．光速太大
B．光是电磁波 D．光波的波长很短
光是一种电磁波。 电磁波谱由无线电波、红外线、可见光、紫外 线、伦琴射线和γ 射线结合形成了非常广阔的电磁波 谱。 各种射线产生的机理不同，但本质上是相同的电 磁波。
AIM—9型响尾蛇导弹参数表
主要功能
空对空导弹
制造商 动力装置 推力 速度 飞行距离 弹长 直径 尾翼翼尾 弹头 发射重量 制导系统 研制日期 每枚导弹造价
海军武器研制中心 大力神固体合格火箭发动机推进器 保密 2.5码赫 根据不同高度，飞行10－18英里 2.87米 0.13米 0.63米 AIM—9H型25磅高爆炸药；AIM—9L／M型30.磅高爆炸药 85.5公斤 固体红外制导系统 195外线 发现 机理
德国物理学 家赫兹
可见光
紫外线
德国物理学家
伦琴射线
德国物理学家
γ射线
英国物理学家赫
谢耳 原子的 外层电 子受到 激发
里特
原子的外层 电子受到激 发 一切高温物 体发出的光 中都含有紫 外线 较强的化学 作用 荧光杀菌治 疗合成VD
伦琴
原子的内层 电子受到激 发 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 原子核 受到激 发
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”是美国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。 .