zzy电磁波的发现+电磁波谱
什么是电磁波谱
什么是电磁波谱电磁波谱（Electromagnetic Spectrum）是指电磁波按照频率或波长从低到高的有序排列。
电磁波谱包括了广泛的波长和频率范围，从极长波长的无线电波到极短波长的伽马射线。
电磁波谱的分类根据波长或频率的不同，电磁波谱可以分为不同的部分，包括射电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线。
1. 射电波射电波是具有最长波长和最低频率的电磁波。
射电波在通信、天文学和雷达等领域有着重要的应用。
一些射电天文学技术通过接收和分析射电波来研究宇宙中的天体。
2. 微波微波波长较长，频率较低，介于射电波和红外线之间。
微波在通信、雷达、卫星通讯和厨房中的微波炉等领域有广泛应用。
3. 红外线红外线具有较长的波长，介于可见光和微波之间。
红外线的热辐射可以被用于红外线热成像技术，广泛用于军事、安保、医学和科学研究等领域。
4. 可见光可见光是人眼可见的光线，包括了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。
可见光谱被广泛应用于照明、光通信、摄影和光譜分析等领域。
5. 紫外线紫外线波长较短，频率较高，介于可见光和X射线之间。
紫外线被广泛应用于杀菌消毒、紫外线光谱分析和光敏材料等领域。
6. X射线X射线具有较高的能量和频率，可用于医学影像学、材料检测、研究物质结构等领域。
7. 伽马射线伽马射线波长最短，频率最高，具有极高的能量。
它常常被用于放射治疗以及核物理和高能物理的研究。
电磁波谱的应用电磁波谱的不同部分在各个领域都有广泛的应用。
1. 通信和广播射电波和微波被广泛用于无线通信和广播领域。
无线电台、卫星通讯、无线网络等都依赖于电磁波的传播。
2. 医学诊断X射线在医学诊断中得到广泛应用。
它可以穿透人体，用于检查骨骼、牙齿和胸腔等部位。
3. 太阳能光伏可见光是太阳能光伏系统中主要的光源。
光伏技术可以将可见光转化为电能。
4. 遥感和气象预测红外线被用于遥感和气象预测。
红外线遥感技术可以通过探测红外辐射来获取关于地表温度和大气组成的信息。
人教版高中物理必修第三册同步教案13.4电磁波的发现及应用
第4节电磁波的发现及应用学习目标1.了解麦克斯韦电磁场理论的主要观点,知道电磁波的概念及通过电磁波体会电磁场的物质性。
2.认识电磁波谱。
3.了解电磁波谱中各波段的波的特征及它们在科技、经济、社会发展中的作用。
4.知道电磁波是一种物质,具有能量。
自主预习一、电磁场1.麦克斯韦电磁场理论的两个基本观点:;。
2.变化的电场和磁场总是相互联系的,形成一个不可分割的统一的。
二、电磁波1.变化的电场和变化的磁场交替产生,由近及远地向周围传播,形成。
2.1886年通过实验捕捉到了电磁波,证实了麦克斯韦的电磁场理论。
三、电磁波谱1.波速、波长、频率三者之间的关系:。
2.电磁波在真空中的传播速度:。
3.电磁波谱:按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列起来,就是电磁波谱。
4.电磁波谱按波长由长到短依次为、、、、、。
四、电磁波的能量和电磁波通信1.电磁场不仅仅是一种描述方式,而且是真正的存在。
2.微波炉可以加热食物,说明电磁波具有;用收音机能够听到播音员的声音,是因为电台发射的电磁波在收音机的天线里感应出了电流,有电流就有能量。
各种各样的仪器,能够探测到各种电磁波。
所有这些都表明电磁波具有能量,电磁波是一种物质。
3.人们可以通过接入互联网的手机看电影、聊天、购物、查阅资料、视频通话。
这些信息都是通过电磁波来传递的。
电磁波携带的信息,既可以有线传播,也可以传播。
课堂探究[新课导入]电磁波为信息的传递插上了翅膀。
广播、电视、移动通信等通信方式,使古代人“顺风耳、千里眼”的梦想变成了现实。
那么,电磁波是谁发现的?他又是怎样发现的呢?对麦克斯韦电磁场理论的理解[情境设问]通过上节课学习的法拉第电磁感应定律,我们知道在变化的磁场中放入一个闭合电路,电路里会产生感应电流。
对此现象麦克斯韦认为,一定是变化的磁场在线圈中产生电场,而正是这种电场(涡旋电场)在线圈中驱使了自由电子做定向的移动,引起了感应电流。
既然变化的磁场能够产生电场,那么,变化的电场能产生磁场吗?请同学们阅读课本并寻找麦克斯韦的观点。
电磁波与电磁波谱
电磁波与电磁波谱电磁波是一种由电场和磁场相互作用而产生的波动现象。
它们由振动的电荷粒子产生，并能够在真空中传播。
电磁波具有许多不同的频率和波长范围，构成了所谓的电磁波谱。
一、电磁波谱的概述电磁波谱是将电磁波按照其频率或波长进行分类的一种方式。
根据频率从低到高的顺序，电磁波谱可分为以下几个区域：1. 无线电波区域：无线电波是电磁波谱中频率最低的部分，波长长达数千米到几厘米。
它们广泛应用于通信、广播和雷达等领域。
2. 微波区域：微波波段的频率介于无线电波和红外线之间，波长在数厘米到一毫米之间。
微波在雷达、通信和微波炉等方面有着重要应用。
3. 可见光区域：可见光区域是人眼可以看到的光谱范围。
它的频率、波长介于微波和紫外线之间。
可见光的颜色从红色到紫色不等，分别对应着不同的频率和波长。
4. 紫外线区域：紫外线频率高于可见光，波长介于几纳米到四百纳米之间。
紫外线在杀菌、紫外线灯、紫外线检测等方面被广泛应用。
5. X射线区域：X射线的频率和能量比紫外线更高，波长介于十纳米到十皮米之间。
X射线在医学影像学和材料科学等领域具有重要的应用。
6. γ射线区域：γ射线是电磁波谱中频率最高、波长最短的一部分，它们具有很高的能量和穿透力。
γ射线在核医学、辐射治疗和核物理研究中起着重要作用。
二、电磁波谱的应用电磁波谱中的每个区域都有其独特的特性和应用。
以下是一些常见的应用示例：1. 无线通信：无线电波和微波波段被广泛应用于无线通信技术，包括无线电广播、移动通信、卫星通信和无线局域网等。
2. 辐射治疗：X射线和γ射线在医学中用于癌症的辐射治疗，能够杀死癌细胞和阻止其生长。
3. 显微镜技术：紫外线和可见光在显微镜中有着重要应用，使得科学家和研究人员能够观察微小的生物和物质结构。
4. 光谱分析：可见光和红外线被用于分析材料的化学成分和结构，例如红外光谱和质谱分析。
5. 导航和雷达：无线电波和微波广泛应用于导航系统和雷达技术，如航空导航、卫星导航和气象雷达等。
电磁波谱知识：电磁波谱——人类智慧的结晶
电磁波谱知识：电磁波谱——人类智慧的结晶电磁波谱是电磁谱的简称，是指电磁波在频率和波长方面的分布规律，也是人类对电磁波性质和应用的系统概括。
它的发现和研究是科学发展史上一个较长而又复杂的过程，它是人类智慧的结晶，不仅构成了现代通信、雷达、卫星导航等技术的基础，而且在遥感、医疗等领域也有广泛应用。
电磁波谱是由电磁波的频率和波长组成的一种连续分布的光谱。
电磁波谱包括了由极低频到极高频的几乎所有的电磁波，如广播、电视、微波、红外线、紫外线、X射线、伽马射线等。
电磁波谱中不同波长的电磁波在物质中的传播和作用特性不同，这也是其在应用领域广泛运用的原因之一。
电磁波谱的研究发现是一个不断积累知识的过程。
19世纪初期，由欧姆和法拉第发现的电磁感应和电磁波现象奠定了电磁波理论的基础。
19世纪末，麦克斯韦提出了电磁波理论，将电场和磁场统一为电磁场，由此建立了电磁波理论。
20世纪初，霍克斯布发现了电子的波粒二象性，从而引发了量子力学和电子学的发展。
20世纪中叶，人们开始研究和应用微波和红外线，开发了雷达和红外线夜视仪。
后来，人们又研究了更高频的紫外线和X射线，并在医疗和工业探测领域应用广泛。
到了20世纪后期，随着微电子学、光电子学的迅速发展，人们对电磁波谱进行了更加深入的研究和应用，创造了许多先进的科技成果。
电磁波谱在现代通信、雷达、卫星导航、电视广播、无线电、无线电视、移动通信等领域的应用广泛。
无线电台、卫星通信、移动通信所用的频段，例如400-1000MHz的UHF频段、2300-2500MHz的WLAN 频段以及220 MHz中继器等，都是由电磁波谱中的射频波段组成的。
乌龙江、两江、长江三峡等水电站，均利用电磁波的无线电信号来控制和监测水位、液压、电力和河流水文情况。
而在医疗领域，利用电磁波的X光和电子束进行成像和疗效，已成为医学诊疗的重要手段。
电磁波谱的应用不仅局限于通信和医疗领域，它的发现和应用还造就了许多其他领域的重要技术。
《电磁波》 知识清单
《电磁波》知识清单一、电磁波的发现电磁波的发现是人类科技发展史上的一个重要里程碑。
19 世纪，英国物理学家麦克斯韦在前人的基础上，通过深入的理论研究和数学推导，提出了著名的麦克斯韦方程组。
麦克斯韦方程组成功地统一了电学和磁学现象，预言了电磁波的存在，并指出电磁波的传播速度与光速相同。
然而，当时这一理论并没有立刻被广泛接受。
直到德国物理学家赫兹通过实验，成功地产生和检测到了电磁波，才证实了麦克斯韦的理论。
赫兹的实验不仅验证了电磁波的存在，还为后续的无线电通信技术奠定了基础。
二、电磁波的定义和性质电磁波是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的振荡粒子波，是以波动的形式传播的电磁场。
电磁波具有以下重要性质：1、电磁波在真空中以光速传播，其速度约为 3×10⁸米/秒。
2、电磁波是横波，电场和磁场的振动方向与电磁波的传播方向垂直。
3、电磁波具有波的共性，如干涉、衍射和偏振等现象。
电磁波的波长和频率是描述其特性的两个重要参数。
波长是指相邻两个波峰或波谷之间的距离，频率则是指单位时间内电磁波振动的次数。
它们之间的关系可以用公式 c ＝λf 表示，其中 c 是光速，λ 是波长，f 是频率。
三、电磁波的频谱电磁波的频谱非常广泛，按照频率从低到高可以分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X 射线和伽马射线等。
无线电波的频率较低，波长较长，常用于通信、广播和导航等领域。
微波的频率较高，常用于雷达、卫星通信和微波炉等。
红外线具有热效应，在遥控器、夜视仪等设备中得到应用。
可见光就是我们日常能够看到的各种颜色的光。
紫外线具有杀菌消毒的作用，但过量的紫外线会对人体造成伤害。
X 射线具有很强的穿透力，在医学成像和材料检测中广泛应用。
伽马射线能量极高，主要来自于原子核的衰变，在医疗、工业和科研等领域有特殊用途。
四、电磁波的产生电磁波可以由多种方式产生。
电荷的加速运动是产生电磁波的常见原因。
例如，在天线中，交流电流会使电荷来回加速运动，从而产生无线电波。
电磁波的发现历程（1831－1888）
电磁波的发现历程（1831－1888）英国实验科学家法拉第在1831年开始⼀连串重⼤的实验，并发现了电磁感应。
这个重要的发现来⾃于，当他将两条独⽴的电线环绕在⼀个⼤铁环，固定在椅⼦上，并在其中⼀条导线通以电流时，另外⼀条导线竟也产⽣电流。
他因此进⾏了另外⼀项实验，并发现若移动⼀块磁铁通过导线线圈，则线圈中将有电流产⽣。
同样的现象也发⽣在移动线圈通过静⽌的磁铁上⽅时。
他的展⽰向世⼈建⽴起“磁场的改变产⽣电场”的观念。
此关系由法拉第电磁感应定律建⽴起数学模型，并成为四条麦克斯韦⽅程组之⼀。
这个⽅程组之后则归纳⼊场论之中。
法拉第并依照此定理，发明了早期的发电机，此为现代发电机的始祖。
1839年他成功了⼀连串的实验带领⼈类了解电的本质。
法拉第使⽤“静电”、电池以及“⽣物⽣电”已产⽣静电相吸、电解、磁⼒等现象。
在他⽣涯的晚年，他提出电磁⼒不仅存在于导体中，更延伸⼊导体附近的空间⾥。
这个想法被他的同僚排斥，法拉第也终究没有活着看到这个想法被世⼈所接受。
法拉第也提出电磁线的概念：这些流线由带电体或者是磁铁的其中⼀极中放射出，射向另⼀电性的带电体或是磁性异极的物体。
这个概念帮助世⼈能够将抽象的电磁场具象化，对于电⼒机械装置在⼗九世纪的发展有重⼤的影响。
法拉第如浩瀚宇宙般深邃的物理思想，强烈地吸引了同在英国的⼀位年轻⼈——来⾃英国苏格兰爱丁堡的麦克斯韦（詹姆斯麦克斯韦，James Clerk Maxwell，1831～1879）。
麦克斯韦认为，法拉第的电磁场理论⽐当时流⾏的超距作⽤电动⼒学更为合理，他抱着⽤严格的数学语⾔来描述法拉第理论的决⼼闯⼊了电磁学领域，并成为继法拉第之后集电磁学⼤成的伟⼤科学家。
麦克斯韦于1855年左右开始研究电磁学。
在潜⼼研究了法拉第关于电磁学⽅⾯的新理论和思想之后，他坚信法拉第的新理论包含着真理。
他在前⼈成就的基础上，对整个电磁现象作了系统、全⾯的研究，凭借他⾼深的数学造诣和丰富的想象⼒接连发表了电磁场理论的三篇论⽂：《论法拉第的⼒线》（On Faraday’s Lines of Force，1855年12 ⽉）；《论物理的⼒线》（On Physical Lines of Force，1862年）；《电磁场的动⼒学理论》（A dynamical theory of the electromagnetic field，1864年12⽉8⽇）。
高中物理课件-14.1电磁波的发现
一、伟大的预言
麦克斯韦的电磁场理论要点——伟大的预言
1.变化的磁场产生电场 实质是：变化的磁场在空间产生了电场，电路中的 没有闭合电路，同样产生电场
第1节 电磁波的发现
丰城九中
汉斯·克里斯蒂安·奥斯特
(Hans Christian Oersted，1777-1851)
丹麦物理学家、化学家。1820年发现 了电流的磁效应，他的重要论文在 1920年整理出版，书名是《奥斯特科 学论文》
法拉第评价道：他突 然打开了科学中一个 黑暗领域的大门，使 其充满光明
迈克尔·法拉第 （Michael Faraday，1791-1867） 英国物理学家、化学家，也是著 名的自学成才的科学家，生于萨 里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭， 仅上过小学。
成就：提出电磁感应学说, 发现电场与磁场的联 系, 提出磁场力线的假说, 发现了电解定律，推 广专业用语, 发现苯等物质。
詹姆斯·克拉克·麦克斯韦 (James Clerk Maxwell，1831 〜1879)，出生于苏格兰爱丁 堡，英国物理学家、数学家。 经典电动力学的创始人，统计 物理学的奠基人之一。
2.变化的电场磁场产生磁场
既然变化的磁场能够在空间产生电场，那么，变化 的电场能不能够在空间产生磁场？
麦克斯韦经过反复思 考提出假设：变化的电场 也相当于一种电流，也在 空间产生磁场，即变化的 电场在空间产生磁场。
3.电磁场 麦克斯韦根据自己的理论进一步预言，如果在空间某域 中有周期性变化的电场，那么，这个变化的电场就在它 周围空间产生周期性变化的磁场，这个变化的磁场又在 它周围空间产生新的周期性变化的电场……。可见，变 化的电场和变化的磁场是相互联系的，形成一个不可分 离的统一体，这就是电磁场。
第4课 电磁波谱(课件)高二物理(人教版2019选择性必修第二册)
相 对
紫外线三个区域。
③阳光中波长在
大 紫外线 可见光
红外线
5.5x10-7m的黄绿光
小
附近，辐射的能量
黄绿光
最强，这区域恰好 是人眼最敏感。
0
400 800 1200 1600 31 2000 波长λ/nm
课堂小结
波谱 特性
应用
无线电 波
红外线
波动性 强
热作用
通讯广 加热烘干
播导航 医疗红外
等
摄影遥测 遥控等
四、可见光
1、能作用于人的眼睛并引起视觉的称为可见光，如：红、橙、黄、绿、 青、蓝、紫各色光。
在电磁波中是一个很窄的波段，（波长为760nm～400nm） 。 2、应用：观察物体，照像等等。
可见光 波长（频率）范围不同的光表现为不同的颜色。
色 散
彩 虹
四、可见光
阳光进入大气时，波长较长 的色光，如红光，透射力大，能 透过大气射向地面；而波长短的 紫、蓝、青色光，碰到大气分子、 冰晶、水滴等时，就很容易发生 散射现象。被散射了的紫、蓝、 青色光布满天空，就使天空呈现 出一片蔚蓝了。
X射线 γ射线
振荡电路中电子周期性运动产生 原子的外层电子受激发后产生 原子的内层电子受激发后产生
原子核受激发后产生
(4)它们的用途不同：
无线电波
特点 波动性强
用途 通讯、广播、导航
红外线 可见光
热作用强 感光性强
加热、遥测、遥感、红外线制导 照明、照相等
紫外线 化学作用 荧光效应
X射线 γ射线
穿透力强 穿透力最强
小试牛刀
4.电磁波在日常生活和生产中被大量应用，下列说法正确的是（ A ）
A.机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X射线的穿透本领 B.银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线 C.微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应 D.手机通话使用的无线电波，其波长比可见光的波长短
电磁波谱
烤箱中的红光,不是 烤箱中的红光 不是 红外线技 红外线,红外线是看不见 红外线 红外线是看不见 术的应用 的.
利用灵敏的红外线探 测器接收物体发出的 红外线， 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 物体的信息
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， 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。 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 试图进入它的探测范围时， 报声，直到人离开才停止。 报声，直统， 它是一个非接触测量系统 ， 根据 红外辐射的测量原理， 红外辐射的测量原理，由一个滤镜和 红外探测器(热电偶堆)组成。 红外探测器(热电偶堆)组成。使用时 对准目标物体， 对准目标物体，能测量物体的温度
紫外线
紫外线也是不可见光， 紫外线也是不可见光，他的波长比紫光还 大约为5nm 40nm．紫外线有荧光作用， 5nm～ 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． 紫外线可以促使人体合成维生素D，有助 紫外线可以促使人体合成维生素D 于人体对钙的吸收， 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， 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． 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， 紫外线能够杀灭多种细菌，可以用紫外线进 行消毒． 行消毒． ：红外线与紫外线人眼都是看不 注意： 注意 到的
红外线水份计
利用红外线照射加 温功能, 温功能,使被测试样本内 的水份蒸发散失, 的水份蒸发散失,自动换 算其含水率, 算其含水率,适用于各形 式的产品水份测定, 式的产品水份测定, 依 其功能特性可分为上皿 天平式、电子天平式、 天平式、电子天平式、 陶瓷热管式及最新研发 产品-------微量水份计 产品----微量水份计
电磁波谱22张ppt
(4)用途:红外摄影、红外遥感技术
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长三角的“热岛”
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四、可见光 能作用于人的眼睛并引起视觉 的称为可见光，如：红、橙、黄、 绿、蓝、靛、紫各色光。 在电磁波中是一个很窄的波段， （波长为750nm～370nm）。 观察物体，照像等等，都是可 见光的应用。
2018/11/4 8
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二、无线电波
无线电波：波长大于1mm（频率小于 300GHz)的电磁波 用途：通信、广播和天体物理研究等
2018/11/4
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三、红外线
(1)红外线是一种波长比红 光的波长还长 的不可见光。其波长范围很宽，约750nm～ １×106nm (2)显著作用：热作用。 (3)由英国物理学家赫谢尔于1800年首先 发现红外线，一切物体都在不停地辐射红 外线，物体温度越高，辐射红外线的本领 越强。
2018/11/4
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讨论：
（1）你是怎么知道有荧 光作用的？
（/11/4
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利用紫外 线的荧光 作用检验 人民币的 真伪
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紫外线杀 菌灯
2018/11/4
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防紫外线雨伞
2018/11/4 14
六、伦琴射线和γ射线
问题：
天空为什么是亮的？ 大气对阳光的散射
傍晚的阳光为什么是红的？
2018/11/4
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五、紫外线 （1）紫外线是一种波长比紫光还短 的不可见光；其波长范围约5nm～ 370nm， 显著作用：A、荧光，B、化学 作用，C、杀菌消毒 （2）由德国物理学家里特于1801 年首先发现的，一切高温物体 发出的光中，都有紫外线。
伦琴射线（X射线）是一 种波长比紫外线更短的不可见 光。 有较强的穿透能力。