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用心爱心专心光的电磁说电磁波谱教学目的:1、了解光的电磁说及建立过程;2、了解各种电磁波在本质上是相同的。它们的行为服从共同的规律。由于频率不同而呈现出的不同特性。并熟悉它们的不同应用。教学过程:复习提问光具有波动性,它是以什么实验事实为依据的?导入新课1、光的电磁说19世纪初,光的波动说获得很大成功,逐渐得到人们公认。但是当时人们把光波看成象机械波,需要有传播的媒介,曾假设在宇宙空间充满一种特殊物质“以太”,“以太”应具有的性质,一是很大的弹性(甚至象钢一样)二是极小的密度(比空气要稀薄得多),然而各种证明“以太”存在的实验结果都是否定的,这就使光的波动说在传播媒介问题上陷入了困境。19世纪60年代,英国物理学家麦克斯韦提出电磁场的理论,预见了电磁波的存在,并提出电磁波是横波,传播的速度等于光速,根据它跟光波的这些相似性,指出“光波是一种电磁波”-----光的电磁说。1888年赫兹用实验证实了电磁波的存在,测得它传播的速度等于光速,与麦克斯韦的预言符合得相当好,证实了光的电磁说是正确的。2、电磁波谱我们已知无线电波是电磁波,其波长范围以几十千米到几毫米,又已知光波也是电磁波,其波长不到1微米,可见电磁波是一个很大的家族,作用于我们眼睛并引起视觉的部分,只是一个很窄的波段,称可见光,在可见光波范围外还存在大量的不可见光,如红外线、紫外线等等。(一)、红外线发现过程:1800年英国物理学家赫谢耳用灵敏温度计研究光谱各色光的热作用时,把温度计移至红光区域外侧,发现温度更高,说明这里存在一种不可见的射线,后来就叫做红外线。(用棱镜显示可见谱)特点:最显著的是热作用应用:(1)红外线加热,这种加热方式优点是能使物体内部发热,加热效率高,效果好。(2)红外摄影,(远距离摄影、高空摄影、卫星地面摄影)这种摄影不受白天黑夜的限制。(3)红外线成像(夜视仪)可以在漆黑的夜间能看见目标。(4)红外遥感,可以在飞机或卫星上戡测地热,寻找水源、监测森林火情,估计家农作物的长势和收成,预报台风、寒潮。(二)、紫外线发现过程:1801年德国的物理学家里特,发现在紫外区放置的照相底板感光,荧光物质发光。特性:主要作用是化学作用,还有很强的荧光效应,杀菌消毒作用。应用:紫外照相,可辨别出很细微差别,如可以清晰地分辨出留在纸上的指纹。照明和诱杀害虫的日光灯,黑光灯。医院里病房和手术室的消毒。治疗皮肤病,硬骨病。(三)、伦琴射线发现过程:1895年德国物理学家伦琴在研究阴极射线的性质时,发现阴极射线(高速电子流)射到玻璃壁上,管壁会发出一种看不见的射线,伦琴把它叫做X射线。产生条件:高速电子流射到任体固体上,都会产生X射线。特性:穿透本领很强。应用:工业上金属探伤医疗上透视人体。此外还有比伦琴射线波长更短的电磁波,如放射性元素放出的r射线(四)、电磁波谱无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、r射线合起来构成了范围广阔的电磁波谱。从无线电波到r射线,都是本质相同的电磁波,它们的行为服从共同的规律,另一方面由频率或波长的不同而又表现出不同的特性,如波长越长的无线电波,很容易表现出干涉、衍射等现象,随波长越来越短的可见光、紫外线、X射线、r射线要观察到它们的干涉、衍射现象、就越来越困难了。(五)、电磁波产生的机理无线电波:产生于振荡电路中。红外线:原子的外层电子受到激发后产生的可见光:同线外线紫外线:同红外线伦琴射线:原子内层电子受到激发而产生的r射线:原子核受到激发后产生的巩固练习:1、光的电磁说,解决了光的波动说在光波的()上所遇到的困难,它把()现象和()现象统一起来,指出它们的一致性。2、按频率大小排列的各种电磁波是()。其中频率越()的电磁波,就越容易出现干涉和衍射现象。