第十四章 电磁波 第五节 电磁波谱人教版选修人教版选修3-41、电磁波谱电磁波磁波谱：按：按电磁波的波磁波的波长或或频率大小的率大小的顺序把它序把它们排列成排列成谱，叫，叫电磁波磁波谱。由无由无线电波、波、红外外线、可、可见光、紫外光、紫外线、伦琴射琴射线、射射线合起来构成范合起来构成范围非常广非常广阔的的电磁波磁波谱。紫紫 靛靛电磁波谱分布示意图电磁波谱分布示意图1、电磁波谱波长范围波长范围特点特点应用应用红外线红外线可见光可见光紫外线紫外线伦琴射线伦琴射线伽马射线伽马射线阅读课本完场下表阅读课本完场下表2、无线电波无无线电波：波波：波长大于大于1mm（频率小于率小于300GHz)的的电磁波磁波用途：通信、广播和天体物理研究等用途：通信、广播和天体物理研究等(1)红外线是一种波长比红红外线是一种波长比红 光的波长还长光的波长还长的不可见光。其波长范围很宽，约的不可见光。其波长范围很宽，约750nm106nm(2)(2)显著作用：热作用。显著作用：热作用。(3)由英国物理学家赫谢尔于由英国物理学家赫谢尔于1800年首先年首先发现红外线，一切物体都在不停地辐射红发现红外线，一切物体都在不停地辐射红外线，物体温度越高，辐射红外线的本领外线，物体温度越高，辐射红外线的本领越强。越强。 3 3、红外线、红外线(4)用途用途:红外摄影、红外遥感技术红外摄影、红外遥感技术利用灵敏的红外线探利用灵敏的红外线探测器接收物体发出的测器接收物体发出的红外线，用电子仪器红外线，用电子仪器对收到的信号进行处对收到的信号进行处理，就可以知道被测理，就可以知道被测物体的信息物体的信息 红外线主红外线主要作用是热作用，要作用是热作用，可以利用红外线来可以利用红外线来加热物体和进行红加热物体和进行红外线遥感外线遥感 红外线技红外线技术的应用术的应用注意注意: 烤箱中的红光烤箱中的红光,不是不是红外线红外线,红外线是看不见红外线是看不见的的.红外线感应防盗报警器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，围时，它就会发出警报声， 直直到人离开才停止。到人离开才停止。红外线反射型检测传感器红外线反射型检测传感器它是一种一体化的红外线发射、接收器件，内它是一种一体化的红外线发射、接收器件，内部包含红外线发射、接收及信号放大与处理电部包含红外线发射、接收及信号放大与处理电路，能够以非接触的形式检测出前方一定范围路，能够以非接触的形式检测出前方一定范围内的人体或物体。工作稳定可靠，性能优良，内的人体或物体。工作稳定可靠，性能优良，可广泛应用于各种自动可广泛应用于各种自动检测、报警和控制等装置检测、报警和控制等装置中。如：光电计数器，接中。如：光电计数器，接近式照明开关，自动干手近式照明开关，自动干手器，自控水龙头，感应门器，自控水龙头，感应门铃，倒车告警电路铃，倒车告警电路红外线水分计红外线水分计 利用红外线照射加温功能利用红外线照射加温功能,使使被测试样本内的水分蒸发散失被测试样本内的水分蒸发散失,自自动换算其含水率动换算其含水率,适用于各形式的适用于各形式的产品水分测定产品水分测定, 依其功能特性可依其功能特性可分为上皿天平式、电子天平式、分为上皿天平式、电子天平式、陶瓷热管式及最新研发产品陶瓷热管式及最新研发产品-微量水分计微量水分计 观察物体，照像等等，都是可观察物体，照像等等，都是可见光的应用。见光的应用。 能作用于人的眼睛并引起视觉能作用于人的眼睛并引起视觉的称为可见光，如：红、橙、黄、的称为可见光，如：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各色光。绿、蓝、靛、紫各色光。在电磁波中是一个很窄的波段，在电磁波中是一个很窄的波段，（波长为（波长为750nm370nm）。4 4、可见光、可见光5、紫外线、紫外线（2 2）由德国物理学家里特于）由德国物理学家里特于18011801年首先发年首先发现的，一切高温物体发出的光中，都现的，一切高温物体发出的光中，都有紫外线。有紫外线。（1 1）紫外线是一种波长比紫光还短的不可见）紫外线是一种波长比紫光还短的不可见光；其波长范围约光；其波长范围约5 5nmnm370370nmnm，显著作用：显著作用：A A、荧光，、荧光，B B、化学作用，、化学作用，C C、杀菌消毒、杀菌消毒应用：感光技术、医用消毒等应用：感光技术、医用消毒等 画面上可以清晰的看到钱币上的防伪标记画面上可以清晰的看到钱币上的防伪标记 注意注意: 消毒灯、验钞机灯看起消毒灯、验钞机灯看起来是淡蓝色的。这不是紫外来是淡蓝色的。这不是紫外线。线。 紫外线看不见。紫外线看不见。 消毒灯、验钞机灯除发消毒灯、验钞机灯除发出紫外线外，还发出少量紫出紫外线外，还发出少量紫光和蓝光光和蓝光防紫外线雨伞防紫外线雨伞(1)伦琴射线（伦琴射线（X射线）是一种波长比射线）是一种波长比紫外线更短的不可见光。紫外线更短的不可见光。X射线波长：射线波长：108m -1012m特点：特点：有较强的穿透能力。有较强的穿透能力。发现发现: 德国物理学家德国物理学家W.K.伦琴伦琴于于1895年发现年发现 应用：应用：医学检查、安全检查医学检查、安全检查6 6、伦琴射线和、伦琴射线和射线射线16X射线照射下的鱼射线照射下的鱼X射线照射下的手射线照射下的手(2) 射线射线:波长最短的电磁辐射。波长最短的电磁辐射。波长：小于小于1010m特点：具有很高的能量 更强的穿透能力应用: 医学治疗刀刀 金属探伤金属探伤无线电波无线电波大于大于1mm长距离传播长距离传播通信、广播和通信、广播和天体物理研究天体物理研究红外线红外线750nm106nm热作用热作用红外摄影、红红外摄影、红外遥感技术外遥感技术可见光可见光750nm370nm引起视觉引起视觉观察、照像观察、照像紫外线紫外线5 5nmnm370370nmnm荧光，化学作荧光，化学作用，杀菌消毒用，杀菌消毒感光技术、医感光技术、医用消毒用消毒伦琴射线伦琴射线108m -1012m有较强的穿透有较强的穿透能力能力医学检查、安医学检查、安全检查全检查伽马射线伽马射线小于小于1010m具有很高的能具有很高的能量，更强的穿量，更强的穿透能力透能力医学治疗医学治疗刀刀金属探伤金属探伤7、电磁波的能量电磁波具有能量，磁波具有能量，电磁波是一种物磁波是一种物质8、太阳辐射20能能量量的的相相对对大大小小波长波长/nm400800120016002000紫外线紫外线 可见光可见光红外线红外线黄绿光黄绿光08、太阳辐射阳光含有：无阳光含有：无线电波、波、红外外线、可、可见光、紫外光、紫外线、x x射射线、射射线太阳太阳辐射的能量集中在可射的能量集中在可见光、光、红外外线、紫外、紫外线三个区域三个区域阳光中波阳光中波长在在5.5x105.5x10-7-7m m的黄的黄绿光附近，光附近，辐射的能量最射的能量最强，这区域恰好是人眼最敏感区域恰好是人眼最敏感 频频率率不不同同的的电电磁磁波波本本质质是是相相同同的的它它们们的的行行为为服服从从共共同同的的规规律律，但但是是他他们们产产生生的的机机理理不不同同，因因而而具具有有不同的特性不同的特性 1 1、不同电磁波产生的机理、不同电磁波产生的机理 （1）振荡电路中的自由电子振荡）振荡电路中的自由电子振荡无线电波；无线电波；（2）原子外层电子受激）原子外层电子受激红外线、可见光、红外线、可见光、紫外线；紫外线；（3）原子内层电子受激）原子内层电子受激x射线；射线；（4）原子核受激）原子核受激 射线射线 2 2、频率（波长）不同的电磁波表现出作用不同、频率（波长）不同的电磁波表现出作用不同关于电磁波谱的几点说明关于电磁波谱的几点说明