14.5电磁波谱

学习目标：1．能说出电磁波谱的组成．

2．能说出各波段的电磁波的主要性质及应用．

3．能说出各波段的电磁波的产生机理．

重点：红外线、紫外线、X射线、γ射线的主要特性及应用．

难点：红外线、紫外线、X射线、γ射线的产生机理．

预习新课：

　　一、光是电磁波

　　光的电磁说：麦克斯韦预言了电磁波的存在，并且发现从理论上推算出电磁波在真空中的传播速度和当时用实验测得的光速非常接近，提出了光的电磁说．

　　赫兹做了大量的实验，不仅证实了电磁波的存在，而且证实了电磁波像光一样也能发生反射、折射、干涉、衍射等现象，测出了电磁波的频率和波长．算出了电磁波的传播速度，验证了真空中电磁波的传播速度确实与光速相同．

　　二、电磁波谱

　　1．电磁波谱

　　将各种电磁波按波长由大到小的顺序排列起来，就构成了电磁波谱：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．

　　2．各种电磁波的产生机理

　　（1）无线电波是自由电子振荡产生的；

　　（2）红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的；

　　（3）X射线是原子的内层电子受到激发后产生的；

　　（4）γ射线是原子核受到激发后产生的．

　　3．各种电磁波的特性及应用

　　（1）红外线：①波长比可见光中的红光的波长还长．不能引起人的视觉，是不可见光；②一切物体都在不停地辐射红外线，且温度越高，辐射的红外线的强度越大；③红外线的主要作用有热效应．

　　（2）紫外线：①波长比可见光中的紫光波长还短，不能引起人的视觉；②主要作用：荧光作用、杀菌消毒和促进人体合成维生素D．

　　（3）X射线（伦琴射线）：①波长比紫外线波长还短；②高速电子流射到任何固体上都能产生X射线；③特点为穿透能力较强，常用于人体透视和金属探伤．

　　交流

　　请简要说明人们不接受紫外线照射、少量照射和大量照射后会产生什么结果．

　　答案：少量照射紫外线能杀菌，增强人体抗病能力，并通过皮肤产生维生素D，有益人体健康．不照射紫外线，皮肤内胆固醇不易转化为维生素D，从而影响钙和磷的吸收．但若大量照射紫外线，会伤害皮肤，甚至使人体遗传物质脱氧核糖核酸受到损害，破坏其基因，使正常细胞蜕变为癌细胞，过量的紫外线还会引起角膜炎、白内障等疾病．

　　对光是电磁波的认识经历了漫长而曲折的过程，试简略叙述人们对光的电磁说的认识过程．

　　答案：17世纪中叶，荷兰物理学家惠更斯提出了光的波动说，认为光是空间传播的一种波；19世纪初，光的干涉、衍射、偏振现象相继被发现，证明光是一种波；19世纪60年代，麦克斯韦预言了电磁波的存在，发现理论上推算出的电磁波在真空中的传播速度和当时实验测得的光速非常接近，他敏锐地意识到光和电磁波之间有着本质的联系，于是提出了光的电磁说，认为光是一种电磁波；1886-1888年间赫兹通过实验证实了电磁波的存在，并且证实电磁波像光一样也能发生反射、折射、干涉、衍射等现象，并测出了电磁波的频率和波长，算出了电磁波的传播速度，验证了真空中电磁波的传播速度确实与光速相同．