教科版 (2019)选择性必修 第二册3 电磁波谱课文课件ppt

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1.电磁波谱(1)概念:把电磁波按波长或(频率)排列起来。(2)电磁波谱的排列。按波长由长到短依次为:　　　　　　、红外线、　　　　　　、紫外线、X射线、　　　　　　。 
2.不同电磁波的特点及应用
情境链接无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线合起来便构成了范围非常广阔的电磁波谱。如图所示是按波长由大到小(频率由小到大)顺序排列的电磁波谱。电磁波谱中的各部分有没有严格的分界线?
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)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。(　　)(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。(　　)
探究点　各种电磁波的特性比较及应用
5G作为一种新型移动通信网络,不仅要解决人与人通信问题,为用户提供增强现实、虚拟现实、超高清(3D)视频等更加身临其境的极致业务体验,更要解决人与物、物与物通信问题,满足移动医疗、车联网、智能家居、工业控制、环境监测等物联网应用需求。5G频率范围分为两种:一种是450 MHz到6 GHz,另一种是24 GHz到52 GHz。我国目前的商用频段为3 300~36 00 MHz和4 800~5 000 MHz。它属于哪种波段的电磁波?传播方式是什么?
提示 它属于微波——厘米波;传播方式:直线传播。
1.无线电波λ>1 mm的电磁波叫无线电波。无线电波可以分成若干波段。
2.各种电磁波共性和个性(1)共性。①它们在本质上都是电磁波,它们的行为服从相同的规律,各波段之间的区别并没有绝对的意义。②都遵循公式v=λf,它们在真空中的传播速度都是c=3.0×108 m/s。③它们的传播都不需要介质。④它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。
(2)个性。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。②同频率的电磁波,在不同介质中传播速度不同。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。③用途不同:无线电波用于通信和广播,红外线用于加热和遥感技术,紫外线用于杀菌消毒,X射线用于医学上的X光照片,γ射线用于检查金属部件的缺陷等。
【例题】 (多选)5G是“第五代移动通信网络”的简称,目前世界各国正大力发展5G网络。5G网络使用的无线电波通信频率在3.0 GHz以上的超高频段和极高频段,比目前4G及以下网络(通信频率在0.3 GHz~3.0 GHz间的特高频段)拥有更大的带宽和更快的传输速率。未来5G网络的传输速率(指单位时间传送的数据量大小)可达10 Gbps(bps为bits per secnd的英文缩写,即比特率、比特/秒),是4G网络的50~100倍。关于5G网络使用的无线电波相比4G网络,下列说法正确的是(　　)
A.在真空中的传播速度更快B.在真空中的波长更长C.衍射的本领更弱D.频率更高,相同时间传递的信息量更大
解析 无线电波(电磁波)在真空中的传播速度与光速相同,保持不变,其速度与频率没有关系,故A错误;由公式c=λf可知 ,频率变大,波长变短,衍射本领变弱,故B错误,C正确;无线电波(电磁波)频率越高,周期越小,相同时间内可传递的信息量越大,故D正确。
对点演练(2023江西上饶高二期末)无线电波可以用于广播及其他信号的传输。无线电波的波长从几毫米到几十千米。通常根据波长把无线电波分成长波、中波、短波和微波。以下关于无线电波的说法正确的是(　　)A.长波的波长长,频率低B.微波的波长短,频率也低C.无论长波、中波、短波和微波,它们在真空中的传播速度均相同D.在真空中,长波的传播速度最大
解析 长波的波长长、频率低,微波的波长短、频率高,故选项A、B错误;无论长波、中波、短波和微波,它们在真空中的传播速度均相同,等于光速c,故C正确,D错误。
1.(电磁波谱)(2023北京朝阳高二期末)关于电磁波的发现及其应用,下列说法不正确的是(　　)A.麦克斯韦建立了经典电磁场理论B.赫兹通过实验证明了电磁波的存在C.电磁波可以传递能量和信息,但不能在真空中传播D.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
解析 麦克斯韦建立了经典的电磁理论,预言了电磁波的存在,故A正确;德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在,并测定了电磁波传播速度等于光速,故B正确;电磁波可以传递能量和信息,且电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,故C错误;各个频段的电磁波产生方式不尽相同,波长也不同,把它们按波长或频率顺序排列就构成了电磁波谱,故D正确。本题选不正确的,故选C。
2.(电磁波特性)某广播电台发射“中波”段某套节目的信号、家用微波炉中的微波、VCD机中的激光(可见光)、人体透视用的X光,都是电磁波,它们的频率分别为f1、f2、f3、f4,则(　　)A.f1>f2>f3>f4 　B.f1解析 广播电台发射“中波”、微波炉中的微波、可见光光波、X射线,它们的波长关系是λ1>λ2>λ3>λ4,频率关系是f13.(电磁波特性)我国成功研发的反隐身米波雷达堪称隐身飞机的克星,它标志着我国雷达研究再创新的里程碑,米波雷达发射无线电波的波长在1~10 m范围内。关于米波,下列判断正确的是(　　)A.米波必须靠介质传播B.米波同声波一样会发生反射现象C.真空中,米波的传播速度比微波速度快D.不可能产生干涉和衍射现象
解析 米波是无线电波,传波无需介质,故A错误;米波也是一种波,会发生反射、干涉和衍射现象,故B正确,D错误;真空中,米波的传播速度也是光速,故C错误。
4.(电磁波特性)下面列出了一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象,请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上。(1)X光机:　　　　。 (2)紫外线灯:　　　　。 (3)理疗医用“神灯”照射伤口,可使伤口愈合得较好,这里的“神灯”是利用　　　　。 A.紫外线具有很强的荧光效应B.紫外线具有杀菌消毒作用C.X射线具有较强的贯穿力D.红外线具有显著的热效应E.红外线波长较长,易发生衍射