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1、4 電磁波與信息化社會 5 電 磁 波 譜,一、電磁波與信息化社會 1.電磁波的傳輸:電磁波可以通過電纜、光纜進行有線 傳輸，也可實現(xiàn)無線傳輸。電磁波的頻率_____，相同 時間內傳遞的信息量越大。,越高,2.電磁波的應用實例: (1)電視:攝像機采集圖像信號，在1 s內要傳送___幅 畫面，電視接收機也以相同的_____在熒光屏上顯現(xiàn)這 些畫面，便實現(xiàn)了影像的傳遞和再現(xiàn)。,25,速率,(2)雷達:利用無線電波來測定物體_____和速度的無線 電設備。 (3)移動電話:指通信雙方至少有一方可以_________ 進行信息交換的通信方式。 (4)移動電話、_______也是利用電磁波來傳輸信息的

2、。,位置,自由移動,因特網(wǎng),二、電磁波譜,把各種電磁波按波長或頻率的大小順序排列起來，就 組成了電磁波譜。按照波長從長到短依次排列為無線 電波、_______、可見光、_______、______、γ射線。 不同的電磁波由于具有不同的_____(波長)，才具有不 同的特性。,紅外線,紫外線,X射線,頻率,1.無線電波:波長大于1 mm(頻率小于300 GHz)的電磁 波是無線電波，主要用于_____和廣播。 2.紅外線:它是一種光波，它的波長比無線電波短， 比可見光長，不能引起人的視覺。所有物體都發(fā)射 _______，熱物體的紅外輻射比冷物體的紅外輻射___， 主要應用于加熱或紅外攝影。,通信

3、,紅外線,強,3.可見光:可見光的波長為760～400 nm。分為紅、 橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色。不同顏色的光波 長(頻率)_____。 4.紫外線:波長范圍為5～370 nm，不能引起人的視 覺，紫外線具有_____作用，應用于殺菌消毒；還有 較強的熒光效應，用來激發(fā)熒光物質發(fā)光。,不同,化學,5.X射線和γ射線: (1)X射線:頻率比紫外線還高，又叫“倫琴射線”。穿 透力_____，用來檢查工業(yè)部件的內部有無裂紋或氣 孔，醫(yī)學上用于_____。 (2)γ射線:波長最短的電磁輻射，具有很高的_____， 穿透能力更強。主要應用有:醫(yī)學上具有治療作用， 工業(yè)上具有探測作用。,較強,透射,

4、能量,6.電磁波傳遞_____，電磁波是一種物質。 7.太陽輻射:太陽輻射中不僅含有可見光，還有無線電 波、紅外線、紫外線、X射線、γ射線，其能量主要集 中在_______、_______和_______三個區(qū)域。可見光中 主要以黃光附近的光最強，這也是人眼最敏感的區(qū)域， 這應該是自然萬物的絕妙與和諧吧！,能量,可見光,紅外線,紫外線,【思考辨析】 (1)可見光比無線電波傳遞信息的本領更強。 ( ) (2)雷達只能測定物體的位置。 ( ) (3)各種電磁波中最容易表現(xiàn)出干涉和衍射現(xiàn)象的是γ射線。 ( ) (4)紅外線有顯著的熱效應，紫外線有顯著的化學作用。 ( ),(5)X射線的穿透本領比γ射

5、線更強。 ( ) (6)低溫物體不能輻射紅外線。 ( ),提示:(1)√?？梢姽獾念l率比無線電波的頻率高，頻率越高的電磁波在相同時間內傳遞的信息量越大。 (2)。雷達不僅可以測定物體的位置，還可以測定物體的速度。 (3)。干涉和衍射現(xiàn)象是光的波動性的體現(xiàn)，波長越長，越容易產生，而γ射線波長最短。,(4)√。紅外線有顯著的熱效應，紫外線有顯著的化學作用。 (5)。頻率越高，穿透本領越強。 (6)。一切物體都能輻射紅外線。,知識點一 電磁波與信息化社會 探究導入: 無線電視和雷達都用到了電磁波，但兩者又有何不同？,提示:無線電視利用了電磁波可以傳遞信息的特點，雷達則利用了電磁波可以發(fā)生反射的特點。

6、,【歸納總結】 1.電視廣播的發(fā)射和接收過程:,2.雷達的工作原理:雷達利用微波遇到障礙物的反射現(xiàn) 象來測定物體位置。根據(jù)發(fā)射無線電波到接收反射波 的時間t，確定障礙物的距離s= ，再根據(jù)發(fā)射無線 電波的方向和仰角，確定障礙物的位置。,【典題通關】 【典例】(多選)雷達是利用無線電波的回波來探測目 標方向和距離的一種裝置，雷達的天線猶如喊話筒， 能使電脈沖的能量集中向某一方向發(fā)射；接收機的作 用則與人耳相仿，用以接收雷達發(fā)射機所發(fā)出電脈沖 的回波。測速雷達主要是利用多普勒效應原理，可由,回波的頻率改變數(shù)值，計算出目標與雷達的相對速度。以下說法正確的是 ( ),A.雷達發(fā)射的是不連續(xù)的電磁波 B

7、.雷達用的是微波波段的無線電波 C.目標離雷達天線而去時，反射信號頻率將高于發(fā)射信號頻率 D.目標向雷達天線靠近時，反射信號頻率將高于發(fā)射信號頻率,【正確解答】選A、B、D。雷達發(fā)射的是不連續(xù)的電磁波，采用微波進行發(fā)射。根據(jù)多普勒效應，當目標離雷達天線而去時反射信號頻率低于發(fā)射信號頻率，當目標向雷達天線靠近時反射信號頻率高于發(fā)射信號頻率，故選項A、B、D對，選項C錯。,【過關訓練】 1.目前雷達發(fā)出的電磁波頻率多在200～1 000 MHz的范圍內，下列關于電磁波的說法正確的是( ) A.真空中，上述頻率范圍的電磁波的波長在30～150 m之間 B.電磁波是由恒定不變的電場或磁場產生的,C.波

8、長越短的電磁波，越容易繞過障礙物，便于遠距離傳播 D.測出從發(fā)射無線電波到接收反射回來的無線電波的時間，就可以確定障礙物的距離,【解析】選D。據(jù)λ= ，電磁波頻率在200 MHz至 1 000 MHz的范圍內，則電磁波的波長范圍在0.3 m至 1.5 m之間，故A錯誤。電磁波的產生是依據(jù)麥克斯韋 的電磁場理論，變化的磁場產生電場，變化的電場產 生磁場，故B錯誤。波長越長的電磁波，越容易繞過障 礙物，便于遠距離傳播，波長越短的電磁波，越容易 反射，故選項C錯誤。,2.一個雷達向遠處發(fā)射無線電波，每次發(fā)射的時間為1 μs，兩次發(fā)射的時間間隔為100 μs，在指示器的熒光屏上呈現(xiàn)出的尖形波如圖所示，

9、已知圖中刻度ab=bc，則障礙物與雷達之間的距離是多大？,【解析】圖中a和c處的尖形波是雷達向目標發(fā)射無線 電波時出現(xiàn)的，b處的尖形波是雷達收到障礙物反射回 來的無線電波時出現(xiàn)的，由ab=bc可知，無線電波從發(fā) 射到返回所用時間為50 μs。 設雷達離障礙物的距離為s，無線電波來回時間為t， 波速為c，由2s=ct得:s= =7.5103 m。 答案:7.5103 m,【補償訓練】 在電視發(fā)射端，由攝像管攝取景物并將景物反射的光轉化為電信號，這一過程完成了( ) A.光、電轉化 B.電、光轉化 C.光、電、光轉化 D.電、光、電轉化,【解析】選A。攝像管的攝像過程把光信號轉化成了電信號，

10、即把一幅圖象按照各個部分的明暗情況，逐點地變?yōu)閺娙醪煌男盘栯娏?，然后通過天線把帶有信號的電磁波發(fā)射出去，故選項A正確，選項B、C、D錯誤。,知識點二 各種電磁波的特性 探究導入: 電磁波的種類很多，如無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線，γ射線，但不同的電磁波有著不同的應用，這是由什么決定的呢？,提示:不同的電磁波有著不同的特性，不同的特性決定了不同的應用。,【歸納總結】 1.共性: (1)它們在本質上都是電磁波，它們遵循相同的規(guī)律，各波段之間的區(qū)別并沒有絕對的意義。 (2)都遵守公式v=λf，它們在真空中的傳播速度都是c=3.0108 m/s。,(3)它們的傳播都不需要介質。 (4)它

11、們都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。,2.個性: (1)不同電磁波的頻率或波長不同，表現(xiàn)出不同的特性，波長越長，越容易產生干涉、衍射現(xiàn)象，波長越短，穿透能力越強。 (2)同頻率的電磁波在不同介質中傳播速度不同。不同頻率的電磁波在同一種介質中傳播時，頻率越大，折射率越大，速度越小。,(3)產生機理不同。,(4)用途不同:無線電波用于通信和廣播，紅外線用于加熱和遙感技術，紫外線用于殺菌消毒，X射線應用于醫(yī)學上的X光照片，γ射線用于檢查金屬部件的缺陷等。,【典題通關】 【典例】 (2016天津高考)我國成功研 發(fā)的反隱身先進米波雷達堪稱隱身飛機 的克星，它標志著我國雷達研究又創(chuàng)新 的里程碑。米波雷

12、達發(fā)射無線電波的波 長在1～10 m范圍內，則對該無線電波的判斷正確的 是 ( ),A.米波的頻率比厘米波頻率高 B.和機械波一樣須靠介質傳播 C.同光波一樣會發(fā)生反射現(xiàn)象 D.不可能產生干涉和衍射現(xiàn)象,【正確解答】選C。由v=λf知，波的波長越長頻率越低，故米波的頻率比厘米波頻率低，選項A錯誤；機械波的傳播需要能夠傳播機械振動的介質，而電磁波可以在真空中傳播，選項B錯誤； 電磁波具有波的一切特性，能夠發(fā)生反射、折射、干涉、衍射等現(xiàn)象，故選項C正確、選項D錯誤。,【過關訓練】 1.(2018杭州高二檢測)電磁波在生活中有著廣泛的應用。不同波長的電磁波具有不同的特性，因此也有不同的應用。下列器件

13、與其所應用的電磁波對應關系不正確的是 ( ),A.雷達——無線電波 B.手機——X射線 C.紫外線消毒柜——紫外線 D.遙控器——紅外線,【解析】選B。雷達是利用了無線電波中微波來測距的，故A正確；手機采用的是無線電波，X射線對人體有很大的輻射，不能用于通信，故B錯誤；紫外線具有很強的消毒作用，故C正確；紅外線可以用于遙控器，故D正確。本題選不正確的，故選B。,2.驗鈔機發(fā)出的光能使鈔票上的熒光物質發(fā)光，電視機、空調的遙控器發(fā)出的光能控制電視機、空調的工作狀態(tài)。對于它們發(fā)出的光，以下判斷正確的是 ( ),A.它們發(fā)出的都是紅外線 B.它們發(fā)出的都是紫外線 C.驗鈔機發(fā)出的是紅外線，遙控器

14、發(fā)出的是紫外線 D.驗鈔機發(fā)出的是紫外線，遙控器發(fā)出的是紅外線,【解析】選D。紫外線有較強的熒光作用，能使熒光物質發(fā)出熒光，故驗鈔機發(fā)出的是紫外線；紅外線波長較長，容易發(fā)生衍射，故能很方便地遙控家用電器。D正確。,【補償訓練】 1.關于電磁波的應用，下列說法正確的是( ) A.醫(yī)院中透視和照相用的是可見光 B.太陽輻射的能量大部分集中在可見光附近的區(qū)域 C.光和電磁波的性質完全不同 D.振蕩電路產生的電磁波是紫外線,【解析】選B。X射線穿透力較強，在醫(yī)院中常用來做透視和照相，選項A錯誤；太陽輻射的大部分能量集中在可見光附近的區(qū)域，選項B正確；光本質上是電磁波，選項C錯；振蕩電路產生的電磁波是無

15、線電波，選項D錯。,2.一種電磁波入射到半徑為1 m的孔上，可發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，這種波屬于電磁波譜的哪個區(qū)域( ) A.可見光 B.γ射線 C.無線電波 D.紫外線,【解析】選C。一種波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是障礙物或孔的尺寸大小跟波長差不多或比波長還要小。電磁波中的無線電波波長大約是104～10-2m，紅外線波長大約是10-2～10-3m，可見光、紫外線、γ射線的波長更短，所以只有無線電波才符合條件。,【拓展例題】考查內容:電磁波的危害 【典例】電磁波給人們的生活帶來日新月異變化的同時，也帶來了電磁污染。長期使用如圖所示的通訊裝置，會對人體健康產生影響的是 ( ),【正確解答】選C。移動電話是通過電磁波來傳遞信息的，長期使用會對人體的健康產生影響。搖柄電話、撥號電話、按鍵電話都是通過導線中的電流進行信息傳播的，沒有電磁波的污染，故選C。,