第二节 电磁波谱
教学目标:
1、掌握波长、频率和波速的关系。知道电磁波在真空中的传播速度跟光速相同,即c=3×108m/s。
2、了解电磁波谱是有无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线、γ射线组成的,能够知道它们各自的特点与主要应用。
3、了解电磁波具有能量。了解太阳辐射大部分能量集中的波长范围。
4、了解寻找地外文明的主要历史和当前的进展,激发学生探索地外未知生命的热情,增加求知欲。
教学过程:
一、电磁波谱
说明:电磁波的频率很广,无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线、γ射线都是电磁波。按电磁波的波长或频率大小的顺序把他们排列成谱,叫做电磁波谱
二、无线电波
问:无线电波的波长范围如何?(波长大于1mm,频率小于3GHz)
问:无线电波有何应用?(广播、电视、天体物理研究)
三、红外线
问:红外线的波长范围如何?(比无线电波短,比可见光长)
问:红外线有何特点?(红外线具有热效应,任何物体都能辐射红外线,温度越高,红外辐射越强)
问:红外线有何应用?(①红外线遥感②遥控③红外线加热)
三、可见光
问:可见光的波长范围是什么?(400nm-700nm)
问:可见光中包含哪几种颜色的色光?(红、橙、黄、绿、蓝、聢、紫)
问:天空为什么看起来是蓝色的?(在没有大气的太空,即使太阳高悬在空中,它周围的天空也是黑暗的,光线经过大气层,经过大气的散射,所以天空是亮的,四面八方都是亮的。由于大气对波长较短的蓝光、紫光的散射作用比较强所以天空看起来是蓝色的)
问:为什么早晨、傍晚的阳光特别红?(因为傍晚的阳光在穿过厚厚的大气层时,蓝光、紫光大部分被吸收掉了,剩下红光、橙光进入我们的眼睛,所以傍晚的阳光看起来比较红)
四、紫外线
问:紫外线的波长范围是什么?(5nm-370nm)
问:紫外线有何特征?(具有较大的能量)
问:紫外线有何应用?(①杀菌②促进钙的吸收③防伪)
问:紫外线有何危害?(过量的紫外线照射会伤害眼睛和皮肤)
五、x射线和γ射线
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问:x射线和γ射线的波长有何特点?(波长比紫外线更短)
问:x射线有何应用?(①检查人体内部器官②金属探伤③安检)
问:γ射线有何应用?(①杀死癌细胞②金属探伤)
六、电磁波的能量
说明:麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹通过实验证实了电磁波的存在,这说明电磁波是一种客观存在的物质
说明:我们可以利用微波对食物进行加热,光是一种电磁波,太阳光照射到我们身上,我们感觉到身体热起来,我们的收音机能够受到广播电台的声音,那是因为电台发射的电磁波在收音机的天线里感应出了电流。这种种现象说明电磁波具有能量
七、太阳辐射
说明:阳光从太阳辐射出来,包含无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线、γ射线,而波长在5.5*10-7m左右的黄绿光的能量最强。我们的眼睛正好对这个区域的电磁辐射最敏感,眼睛把太阳在最强辐射区的辐射作为自己的接收对象,这样就能够看到最多的东西,获得最丰富的信息。
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