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1、第 十 四 章 電 磁 波3、 電 磁 波 譜 電 磁 波 的 應 用 1、 電 磁 波 譜 電 磁 波 譜 : 按 電 磁 波 的 波 長 或 頻 率 大 小 的 順 序把 它 們 排 列 成 譜 , 叫 電 磁 波 譜 。 由 無 線 電 波 、 紅 外 線 、 可 見 光 、 紫 外 線 、 倫 琴射 線 、 射 線 合 起 來 構 成 范 圍 非 常 廣 闊 的 電 磁波 譜 。 2、 無 線 電 波 無 線 電 波 : 波 長 大 于 1mm( 頻 率 小 300GHz)的 電 磁 波 特 點 : 傳 播 過 程 中 波 動 性 明 顯 用 途 : 通 信 、 廣 播 和 天 體 物
2、 理 研 究 等 (1)紅 外 線 是 一 種 波 長 比 紅 光 的 波 長 還 長的 不 可 見 光 。 其 波 長 范 圍 很 寬 , 約 750nm 106nm(2)顯 著 作 用 : 熱 作 用 。(3)由 英 國 物 理 學 家 赫 謝 爾 于 1800年 首 先發(fā) 現(xiàn) 紅 外 線 , 一 切 物 體 都 在 不 停 地 輻 射 紅外 線 , 物 體 溫 度 越 高 , 輻 射 紅 外 線 的 本 領越 強 。 3、 紅 外 線(4)用 途 :紅 外 攝 影 、 紅 外 遙 感 技 術 非 接 觸 紅 外 測 溫 儀 利 用 靈 敏 的 紅 外 線 探測 器 接 收 物 體 發(fā) 出
3、 的紅 外 線 , 用 電 子 儀 器對 收 到 的 信 號 進 行 處理 , 就 可 以 知 道 被 測物 體 的 信 息 紅 外 線 主 要 作用 是 熱 作 用 , 可 以利 用 紅 外 線 來 加 熱物 體 和 進 行 紅 外 線遙 感 紅 外 線 技術 的 應 用注 意 : 烤 箱 中 的 紅 光 ,不 是紅 外 線 ,紅 外 線 是 看 不 見的 . 觀 察 物 體 , 照 像 等 等 , 都 是 可見 光 的 應 用 。 能 作 用 于 人 的 眼 睛 并 引 起 視 覺的 稱 為 可 見 光 , 如 : 紅 、 橙 、 黃 、綠 、 藍 、 靛 、 紫 各 色 光 。在 電 磁
4、 波 中 是 一 個 很 窄 的 波 段 ,( 波 長 為 750nm 370nm) 。4、 可 見 光 5、 紫 外 線( 2) 由 德 國 物 理 學 家 里 特 于 1801年 首 先 發(fā)現(xiàn) 的 , 一 切 高 溫 物 體 發(fā) 出 的 光 中 , 都有 紫 外 線 。( 1) 紫 外 線 是 一 種 波 長 比 紫 光 還 短 的 不 可 見光 ; 其 波 長 范 圍 約 5nm 370nm,顯 著 作 用 : A、 熒 光 , B、 化 學 作 用 ,C、 殺 菌 消 毒應 用 : 感 光 技 術 、 醫(yī) 用 消 毒 等 畫 面 上 可 以 清 晰 的 看 到 錢 幣 上 的 防 偽
5、標 記 注 意 : 消 毒 燈 、 驗 鈔 機 燈 看 起來 是 淡 藍 色 的 。 這 不 是 紫 外線 。 紫 外 線 看 不 見 。 消 毒 燈 、 驗 鈔 機 燈 除 發(fā)出 紫 外 線 外 , 還 發(fā) 出 少 量 紫光 和 藍 光 (1)倫 琴 射 線 ( X射 線 ) 是 一 種 波 長 比紫 外 線 更 短 的 不 可 見 光 。X射 線 波 長 : 10 8m -1012m特 點 :有較強的穿透能力。發(fā)現(xiàn): 德 國 物 理 學 家 W.K.倫 琴 于1895年 發(fā) 現(xiàn) 應 用 : 醫(yī) 學 檢 查 、 安 全 檢 查6、 倫 琴 射 線 和 射 線 12X射線照射下的魚X射線照射下
6、的手 (2) 射 線 :波 長 最 短 的 電 磁 輻 射 。波 長 : 小 于 10 10m特 點 : 具 有 很 高 的 能 量 更 強 的 穿 透 能 力應 用 : 醫(yī) 學 治 療 刀 金 屬 探 傷 無 線 電 波 大 于 1mm 長 距 離 傳 播 通 信 、 廣 播 和天 體 物 理 研 究紅 外 線 750nm 106nm 熱 作 用 紅 外 攝 影 、 紅外 遙 感 技 術可 見 光 750nm370nm 引 起 視 覺 觀 察 、 照 像紫 外 線 5nm 370nm 熒 光 , 化 學 作用 , 殺 菌 消 毒 感 光 技 術 、 醫(yī)用 消 毒倫 琴 射 線 10 8m -
7、1012m有較強的穿透能力醫(yī) 學 檢 查 、 安全 檢 查伽 馬 射 線 小 于 10 10m 具 有 很 高 的 能量 , 更 強 的 穿透 能 力 醫(yī) 學 治 療 刀金 屬 探 傷 7、 電 磁 波 的 能 量 電 磁 波 具 有 能 量 , 電 磁 波 是 一 種 物 質 8、 太 陽 輻 射 16 能量的相對大小 波 長 /nm400 800 1200 1600 2000紫 外 線 可 見 光 紅 外 線黃 綠 光0 8、 太 陽 輻 射 陽 光 含 有 : 無 線 電 波 、 紅 外 線 、 可 見 光 、紫 外 線 、 x射 線 、 射 線 太 陽 輻 射 的 能 量 集 中 在
8、可 見 光 、 紅 外 線 、紫 外 線 三 個 區(qū) 域 陽 光 中 波 長 在 5.5x10-7m的 黃 綠 光 附 近 , 輻射 的 能 量 最 強 , 這 區(qū) 域 恰 好 是 人 眼 最 敏 感 頻 率 不 同 的 電 磁 波 本 質 是 相 同 的 它 們 的 行 為 服從 共 同 的 規(guī) 律 , 但 是 他 們 產 生 的 機 理 不 同 , 因 而 具 有不 同 的 特 性 1、 不 同 電 磁 波 產 生 的 機 理 ( 1) 振 蕩 電 路 中 的 自 由 電 子 振 蕩 無 線 電 波 ; ( 2) 原 子 外 層 電 子 受 激 紅 外 線 、 可 見 光 、紫 外 線 ; ( 3) 原 子 內 層 電 子 受 激 x射 線 ; ( 4) 原 子 核 受 激 射 線 2、 頻 率 ( 波 長 ) 不 同 的 電 磁 波 表 現(xiàn) 出 作 用 不 同 關 于 電 磁 波 譜 的 幾 點 說 明