高二物理電磁波譜1

電磁波譜一、麥克斯韋簡(jiǎn)介三、電磁波譜紅外線紫外線倫琴射線二、各種電磁波光的干涉現(xiàn)象光的衍射現(xiàn)象光是一種波19世紀(jì)中葉，光的波動(dòng)說(shuō)已經(jīng)得到了公認(rèn)，但是光波的本質(zhì)到底是什么，是像水波？還是像聲波呢？19世紀(jì)60年代，麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，并從理論上得出電磁波在真空中的傳播速度應(yīng)為：光是一種電磁波≈光速1、麥克斯韋根據(jù)電磁理論，發(fā)現(xiàn)電磁波的波速與光速相同，提出了光是一種電磁波的假說(shuō)．赫茲通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了光的電磁本質(zhì).光的電磁說(shuō)把光學(xué)和電學(xué)統(tǒng)一起來(lái)了．關(guān)于光的電磁說(shuō)的幾點(diǎn)強(qiáng)調(diào)

2、光的顏色是由電磁波的頻率決定的．不同頻率的色光在真空中波速相同，在介質(zhì)中波速不同．同一色光在不同介質(zhì)中，頻率（顏色）不變，波長(zhǎng)和波速都要改變．在同一介質(zhì)中，頻率越高，波速越小．關(guān)于光的電磁說(shuō)的幾點(diǎn)強(qiáng)調(diào)

3、電磁波與機(jī)械波的比較:

共同點(diǎn)：都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象；它們波動(dòng)的頻率都取決于波源的頻率；在不同介質(zhì)中傳播，頻率都不變．關(guān)于光的電磁說(shuō)的幾點(diǎn)強(qiáng)調(diào)

3、電磁波與機(jī)械波的比較:

不同點(diǎn)：機(jī)械波的傳播一定需要介質(zhì)，其波速與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，與波的頻率無(wú)關(guān)．而電磁波本身就是一種物質(zhì)，它可以在真空中傳播，也可以在介質(zhì)中傳播．電磁波在真空中傳播的速度均為3.0×108m／s，在介質(zhì)中傳播時(shí)，波速和波長(zhǎng)不僅與介質(zhì)性質(zhì)有關(guān)，還與頻率有關(guān)．返回關(guān)于光的電磁說(shuō)的幾點(diǎn)強(qiáng)調(diào)

（1831－1879），英國(guó)

物理學(xué)家,經(jīng)典電磁理論的奠基人

1831年6月13日出生于愛(ài)丁堡．1847年入愛(ài)丁堡大學(xué)聽(tīng)課，專攻數(shù)學(xué)．他很重視實(shí)驗(yàn)，涉獵電化學(xué)、光學(xué)、分子物理學(xué)以及機(jī)械工程等等．他說(shuō)：“把數(shù)學(xué)分析和實(shí)驗(yàn)研究聯(lián)合使用得到的物理科學(xué)知識(shí)，比之一個(gè)單純的實(shí)驗(yàn)人員或單純的數(shù)學(xué)家所具有的知識(shí)更加堅(jiān)實(shí)、有益而牢固．”麥克斯韋1850年考入劍橋大學(xué)，1854年以優(yōu)

異成績(jī)畢業(yè)并獲得了學(xué)位，留校工

作．1856年起任蘇格蘭阿伯丁的馬

里沙耳學(xué)院的自然哲學(xué)講座教授，直到1874年．經(jīng)法拉第舉薦，自1860年起任倫敦皇家學(xué)院的物理學(xué)和天文學(xué)教授．1871年起負(fù)責(zé)籌劃卡文迪什實(shí)驗(yàn)室，隨后被任命在劍橋大學(xué)創(chuàng)辦卡文迪什實(shí)驗(yàn)室并擔(dān)任第一任負(fù)責(zé)人．1879年11月5日麥克斯韋因患癌癥在劍橋逝世，終年僅48歲．麥克斯韋一生從事過(guò)多方面的物理學(xué)研究工作，最杰出的貢獻(xiàn)是在經(jīng)典電磁理論方面．在劍橋讀書(shū)期間，麥克斯韋在讀法拉第的《電學(xué)實(shí)驗(yàn)研究》時(shí)，被書(shū)中的新穎見(jiàn)解所吸引，他敏銳地領(lǐng)會(huì)到了法拉第的“力線”和“場(chǎng)”的概念的重要性．他注意到全書(shū)竟然無(wú)一數(shù)學(xué)公式，說(shuō)明法拉第的學(xué)說(shuō)還缺乏嚴(yán)密的理論形式．在老師威廉·湯姆孫的啟發(fā)和幫助下，決心用自己的數(shù)學(xué)才能來(lái)彌補(bǔ)法拉第工作的這一缺陷．麥克斯韋1855～1856《論法拉第力線》這是麥克斯韋用數(shù)學(xué)工具表達(dá)法拉第學(xué)說(shuō)的開(kāi)端1861～1862《論物理力線》在這一文中的思想已經(jīng)超過(guò)法拉第，不僅對(duì)各種電磁現(xiàn)象的聯(lián)系，提供了統(tǒng)一的解釋，而且挖掘出更深入的內(nèi)在本質(zhì)，這是麥克斯韋為電磁場(chǎng)理論建立邁出的關(guān)鍵性一步。1865《電磁場(chǎng)的動(dòng)力學(xué)理論》在實(shí)驗(yàn)事實(shí)及動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)上構(gòu)筑了一座全新的電磁學(xué)理論大廈。1865～1873《電磁理論》被認(rèn)為可以和牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》交相輝映．麥克斯韋的電磁理論成為經(jīng)典物理學(xué)的重要支柱之一．（1831－1879）麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論從超距作用過(guò)渡到以場(chǎng)為基本變量，是科學(xué)認(rèn)識(shí)的一個(gè)革命性變革，根據(jù)研究，麥克斯韋大膽斷言：光本身就是電磁波．1886～1888年間赫茲做了一系列實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，并且測(cè)出了實(shí)驗(yàn)中的電磁波頻率和波長(zhǎng)，從而計(jì)算出電磁波的傳播速度，發(fā)現(xiàn)電磁波的速度確實(shí)與光速相同，證明了光的電磁說(shuō)的正確性．這樣麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論就把電、磁、光學(xué)規(guī)律統(tǒng)一起來(lái)，完成了人類認(rèn)識(shí)史上的一次“大綜合”．返回紅外線

在電磁波中，能夠作用于人的眼睛并引起視覺(jué)的，只是一個(gè)很窄的波段，通常叫做可見(jiàn)光。

其中波長(zhǎng)最短的是紫光，波長(zhǎng)約為400nm波長(zhǎng)最長(zhǎng)的是紅光，波長(zhǎng)約為770nm.波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光不能引起視覺(jué)，叫做紅外線，紅外線的波長(zhǎng)范圍很寬.

約為770nm～106nm．紅外線

一切物體,都在輻射紅外線.

物體溫度越高,輻射的紅外線越強(qiáng).

物體溫度越高,輻射的紅外線波長(zhǎng)越短.熱輻射----即紅外線輻射,熱傳遞方式之一利用靈敏的紅外線探測(cè)器接收物體發(fā)出的紅外線，用電子儀器對(duì)收到的信號(hào)進(jìn)行處理，就可以知道被測(cè)物體的信息紅外線主要作用是熱作用，可以利用紅外線來(lái)加熱物體和進(jìn)行紅外線遙感紅外線技術(shù)的應(yīng)用注意:

烤箱中的紅光,不是紅外線,紅外線是看不見(jiàn)的.紅外線感應(yīng)防盜報(bào)警器它是將紅外線遙感探測(cè)技術(shù)和無(wú)線數(shù)碼遙控技術(shù)結(jié)合的高科技新型產(chǎn)品，利用人體所產(chǎn)生的微弱紅外線而觸發(fā)。當(dāng)有人試圖進(jìn)入它的探測(cè)范圍時(shí)，它就會(huì)發(fā)出警報(bào)聲，直到人離開(kāi)才停止。紅外線反射型檢測(cè)傳感器它是一種一體化的紅外線發(fā)射、接收器件，內(nèi)部包含紅外線發(fā)射、接收及信號(hào)放大與處理電路，能夠以非接觸的形式檢測(cè)出前方一定范圍內(nèi)的人體或物體。工作穩(wěn)定可靠，性能優(yōu)良，可廣泛應(yīng)用于各種自動(dòng)檢測(cè)、報(bào)警和控制等裝置中。如：光電計(jì)數(shù)器，接近式照明開(kāi)關(guān)，自動(dòng)干手器，自控水龍頭，感應(yīng)門鈴，倒車告警電路紅外線水分計(jì)利用紅外線照射加溫功能,使被測(cè)試樣本內(nèi)的水分蒸發(fā)散失,自動(dòng)換算其含水率,適用于各形式的產(chǎn)品水分測(cè)定,依其功能特性可分為上皿天平式、電子天平式、陶瓷熱管式及最新研發(fā)產(chǎn)品----微量水分計(jì)紅外溫度變送器它是一個(gè)非接觸測(cè)量系統(tǒng)，根據(jù)紅外輻射的測(cè)量原理，由一個(gè)濾鏡和紅外探測(cè)器(熱電偶堆)組成。使用時(shí)對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)物體，能測(cè)量物體的溫度返回紫外線紫外線也是不可見(jiàn)光，他的波長(zhǎng)比紫光還短，大約為5nm～40nm．紫外線有熒光作用，有些物質(zhì)受到紫外線照射時(shí)可以發(fā)出可見(jiàn)光．紫外線可以促使人體合成維生素D，有助于人體對(duì)鈣的吸收，所以兒童經(jīng)常曬太陽(yáng)能夠預(yù)防缺鈣引起的佝僂病，但是過(guò)多的紫外線會(huì)使皮膚粗糙，甚至誘發(fā)皮膚癌．紫外線能夠殺滅多種細(xì)菌，可以用紫外線進(jìn)行消毒．注意：紅外線與紫外線人眼都是看不到的畫(huà)面上可以清晰的看到錢幣上的防偽標(biāo)記返回紫外線注意:消毒燈、驗(yàn)鈔機(jī)燈看起來(lái)是淡藍(lán)色的。這不是紫外線。紫外線看不見(jiàn)。消毒燈、驗(yàn)鈔機(jī)燈除發(fā)出紫外線外，還發(fā)出少量紫光和藍(lán)光倫琴射線

波長(zhǎng)比紫外線更短的光叫做倫琴射線，也叫X射線.是德國(guó)物理學(xué)家倫琴在1895年發(fā)現(xiàn)的．他的穿透能力很強(qiáng)，能使包在黑紙里的照像底片感光，下圖是產(chǎn)生X射線的裝置，叫做X射線管：1、K是陰極2、A是陽(yáng)極（也叫對(duì)陰極）

此外還有比倫琴射線波長(zhǎng)更短的電磁波，那就是γ射線，我們將在以后學(xué)習(xí)．返回點(diǎn)擊畫(huà)面觀看動(dòng)畫(huà)電磁波譜波長(zhǎng)短波長(zhǎng)長(zhǎng)頻率高頻率低按頻率由小到大（波長(zhǎng)由大到?。┡帕行纬傻碾姶挪ㄗV是：無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、倫琴射線、γ射線．這些頻率不同的電磁波本質(zhì)是相同的．它們的行為服從共同的規(guī)律，但是他們產(chǎn)生的機(jī)理不同，因而具有不同的特性．在觀察方法和應(yīng)用上也有所不同．

關(guān)于電磁波譜的幾點(diǎn)強(qiáng)調(diào)

1．不同電磁波產(chǎn)生的機(jī)理無(wú)線電波是振蕩電路中自由電子作周期性的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的．紅外線、可見(jiàn)光、紫外線是原子外層電子受激發(fā)產(chǎn)生的．倫琴射線是原子內(nèi)層電子受激發(fā)產(chǎn)生的．

γ射線是原子核受激發(fā)產(chǎn)生的．關(guān)于電磁波譜的幾點(diǎn)強(qiáng)調(diào)

2、頻率(波長(zhǎng))不同的電磁波表現(xiàn)出作用不同．紅外線主要作用是熱作用，可以利用紅外線來(lái)加熱物體和進(jìn)行紅外線遙感；紫外線主要作用是化學(xué)作用，可用來(lái)殺菌和消毒；倫琴射線有較強(qiáng)的穿透本領(lǐng)，利用其穿透本領(lǐng)與物質(zhì)的密度有關(guān)，進(jìn)行對(duì)人體的透視和檢查部件的缺陷；

γ射線的穿透本領(lǐng)更大，在工業(yè)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，如探傷，測(cè)厚或用γ刀進(jìn)行手術(shù)．關(guān)于電磁波譜的幾點(diǎn)強(qiáng)調(diào)

返回利用紅外線檢測(cè)人體的健康狀態(tài)，本圖片是人體的背部熱圖，透過(guò)圖片可以根據(jù)不同顏色判斷病變區(qū)域．返回紅外線檢視器是利用紅外線能穿透顏料的特性，揭示顏料層下隱藏的資料．利用紅外線發(fā)射器、接收器及屏幕顯示器，油畫(huà)上炭筆初稿稿及已往曾經(jīng)進(jìn)行過(guò)的修復(fù)工作都能一一呈現(xiàn)于眼前．返回紅外線衛(wèi)星云圖顯示一九九九年九月十六日臺(tái)風(fēng)約克于清晨靠近香港時(shí),中心的風(fēng)眼清晰可見(jiàn)．返回行星狀星云NGC7027的紅外線照片返回；/917自動(dòng)發(fā)卡平臺(tái)hwh20jyc摸一遍吧？那樣走出去最容易了！一出這碼頭，趁個(gè)風(fēng)、趁個(gè)流，嘩啦啦直開(kāi)下去，幾百上千里，再看你往哪找去！爹真傻?！弊旖浅兑怀?，“話說(shuō)回來(lái)，他要不傻，也不會(huì)有我這么大一個(gè)女兒在這里，他還不知道?！鄙褍旱目捶ú豢芍^不正確，但也沒(méi)想到重銀到底需要多少拉力。她立刻領(lǐng)悟：“我這人，老是不太注意細(xì)節(jié)。”“注意呢，還是注意的。”蘇小橫公允道，“只是注意的細(xì)節(jié)類別不一樣。”“細(xì)節(jié)還有類別之分？”裳兒好奇。“是。譬如高手持刀對(duì)陣，必然注意對(duì)方細(xì)節(jié)。”蘇小橫道，“只是有人注意對(duì)方刀尖造型、有人注意對(duì)方刀身是否有磨損、有人注意對(duì)方用的是什么鋼、有人注意對(duì)方刀上花紋、有人注意對(duì)方握刀手勢(shì)、有人注意對(duì)方足尖走位。你詩(shī)姐姐大略是‘足尖走位’一派，你大約是‘握刀手勢(shì)’一派。”“福家姊姊想必是刀尖派，舟姊姊想必是磨損派。”裳兒咕咕的笑，“笙妹妹呢？刀鋼派？”“鑒定一把刀鋼，也是很重要的呵?！碧K小橫悠然道，“若有可能，我真想把你們?nèi)详嚕茨銈兒献饕淮??！鄙褍和律啵骸澳腔实廴绾握屑?？?duì)了爺爺，你看我跟誰(shuí)合作更適宜？總是你對(duì)我們了解最深嘛！”“你師父來(lái)了。”蘇小橫道。蝶宵華果然在采霓身后安步走來(lái)，盈盈拜道：“上人好！裳兒姑娘好！”他只知自己教了個(gè)“裳兒”，不知自己教了位蘇明裳。“蝶老板客氣，”蘇小橫安祥道，“你與裳兒有師徒之誼，只管叫她徒兒就好?！薄吧先搜灾亓耍ㄔ醺夷?？”蝶宵華抿嘴一笑。他縱然不知裳兒身份，也知道這樣的女孩子，絕非池中物，日后怕不還爬得更高呢！怎肯認(rèn)一個(gè)戲子作老師。“師父笑得真好看！”裳兒在旁邊驚嘆，“就這一笑的樣子，我得學(xué)多久才學(xué)會(huì)呀？”“不必學(xué)會(huì)，”蝶宵華道，“你自有你的風(fēng)韻，何必同我一模一樣?！薄笆敲?？”裳兒閉了閉眼睛，再睜開(kāi)，笑著，眸光流轉(zhuǎn)，像是有一大盞琉璃燈在她身上點(diǎn)亮，映得人目眩神迷。這果然是個(gè)小妖精。小妖精亮閃閃的、笑瞇瞇的，把剛剝的栗子奉給蝶宵華：“剛剝的。曉得師父你不耐煩親手剝這個(gè)，可它又要