教科版高中物理必修第三册精品课件 第三章 4.电磁波的发现及其应用 5.微观世界的量子化.ppt

2.请同学说出电磁波家族中,主要有哪些种类,波长最长的是什么,波长最短的是什么,电视机信号属于哪一波段。提示:电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。波长最长的是无线电波中的长波。波长最短的是γ射线。电视机信号属于微波。归纳提升1.电磁波谱无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线合起来,构成了范围非常广泛的电磁波谱。可见光只是其中很窄的一个波段。由于它们都是本质相同的电磁波,所以它们的行为都遵循共同的规律,但另一方面,由于它们的频率不同而又呈现出不同的特性。例如,波长较长的无线电波,很容易表现出干涉、衍射现象,但对波长越来越短的可见光、紫外线、X射线、γ射线,要观察到它们的干涉、衍射现象就越来越困难了。2.电磁波谱中各种波段的特征用途比较电磁波谱无线电波红外线可见光紫外线X射线γ射线特性波动性强热作用强感光性强化学作用荧光效应穿透力强穿透力最强用途无线电广播、导航加热、遥测遥感、红外摄像、红外制导照明、照相等杀菌消毒、治疗皮肤病等检查、探测、透视、治疗探测、治疗递变规律频率变大,衍射能力减弱典型例题【例题2】(多选)以下关于电磁波谱的理解正确的是()A.红外线的波长比紫外线的波长短B.可见光不属于电磁波C.无线电波的波长比γ射线的波长要长D.无线电波的波长大于1mm答案:CD解析:按照波长由小到大的顺序排列,电磁波可划分为γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线和无线电波,而波长大于1mm的电磁波属于无线电波。所以C、D正确。从无线电波到γ射线都是本质相同的电磁波,其行为服从共同的规律,但因波长(或频率)不同又表现出不同的特点。要熟记各部分的波长、频率范围及其关系,知道同一电磁波的波长与频率成反比。【变式训练2】(多选)电磁波按波长大小的顺序把它们排列成谱,如图所示,由电磁波谱可知()A.微波是不可见光B.红外线可以杀菌消毒C.紫外线的波长比红外线长D.X射线能穿透物质,可以用来检查生物骨骼结构答案:AD解析:微波是不可见光,选项A正确;红外线有热作用,紫外线可以杀菌消毒,选项B错误;紫外线的波长比红外线短,选项C错误;X射线能穿透物质,可以用来检查生物骨骼结构,选项D正确。知识点三能量量子化问题引领阅读课本第137~138页,并叙述氢原子光谱中可见光范围内的四条分立的明线产生的原因。氢原子的光谱提示:氢原子从n=3,4,5,6能级跃迁到n=2的能级时释放的光子分别对应着光谱在可见光范围内的四条明线。归纳提升对能量子的理解1.概念:普朗克认为,振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍,当带电微粒辐射或吸收能量时,也是以这个最小能量值为单位一份一份地辐射或吸收的,这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。2.能量子大小:ε=hν=h,其中ν是电磁波的频率,λ为电磁波的波长,h称为普朗克常量。h=6.626×10-34J·s(一般取h=6.63×10-34J·s)。3.能量的量子化:在微观世界中能量是量子化的,或者说微观粒子的能量是分立的。典型例题【例题3】硅光电池是将光辐射的能量转化为电能。若有N个波长为λ0的光子打在光电池极板上,这些光子的总能量为(h为普朗克常量)()答案:B光子是电磁波,是能量,不带电;而电子是实物粒子,带负电,两者有本质的区别。【变式训练3】能引起人的眼睛视觉效应的最小能量为10-18J,已知可见光的平均波长约为60μm,普朗克常量为6.63×10-34J·s,则进入人眼的光子数至少为多少个?答案:302个课堂小结随堂练习1.(电磁场和电磁波)(多选)关于电磁场、电磁波的认识,下列说法正确的是()A.电磁波的传播需要介质B.电磁波从一种介质进入另一种介质,频率不变C.电磁波传播的过程中也传递了能量D.在电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场答案:BC解析:周期性变化的电场与磁场相互感应产生,并向外传播,从而形成电磁波,电磁波的传播不需要介质,A错误;只有变化的电场(磁场)才能产生磁场(电场),D错误。2.(麦克斯韦电磁场理论)下列说法正确的是()A.变化的磁场不能产生电场B.变化的电场不能产生磁场C.麦克斯韦证实了电磁波的存在D.电磁波能在真空中传播答案:D解析:变化的磁场周围会产生电场,故A错误;变化的电场周围会产生磁场,故B错误;麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在,故C错误;电磁波可以在真空、固体、液体、气体中传播,故D正确。3.(电磁波谱)①验钞机的紫外线,②电视机遥控器的红外线,③CT机