电磁波谱无线电波课件

第第3章：电磁波章：电磁波第第3 3节：电磁波的应用及防护节：电磁波的应用及防护第3章：电磁波第3节：电磁波的应用及防护1 1 电磁波的应用及防护电磁波的应用及防护1 电磁波的应用及防护 1)1)了解了解电磁波磁波谱，知道不同波段，知道不同波段电磁波的特点磁波的特点。2)2)了解了解红外外线、紫外、紫外线以及无以及无线电波的一些作用波的一些作用。3)3)了解电磁污染和防护常识。了解电磁污染和防护常识。1)了解电磁波谱，知道不同波段电磁波的特点。2)学习重点：学习重点：知道不同波段知道不同波段电磁波的特点磁波的特点。学习难点：学习难点：红外外线、紫外、紫外线以及无以及无线电波波的的应用。应用。学习重点：知道不同波段电磁波的特点。学习难点：红外线、紫外线电磁波谱：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱由无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线合起来构成范围非常广阔的电磁波谱电磁波谱分布示意图一、电磁波谱一、电磁波谱电磁波谱：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱电磁波这些频率不同的电磁波本质是相同的它们的行为服从共同的规律，但是他们产生的机理不同，因而具有不同的特性在观察方法和应用上也有所不同可见光谱下面我们依次认识这些电磁波的特点和应用。一、电磁波谱一、电磁波谱这些频率不同的电磁波本质是相同的它们的行为服从共同的规律，1无线电波无线电波振荡电路中自由电荷的运动振荡电路中自由电荷的运动传播过程中波动性明显传播过程中波动性明显通信、广播和天体物理通信、广播和天体物理研究等研究等波长范围产生机理 特 性 应 用 波长大于波长大于1mm1mm（频率小于（频率小于300GHz)300GHz)的电磁波的电磁波1无线电波振荡电路中自由电荷的运动传播过程中波动性明显通信勇气号勇气号勇气号勇气号气象雷达气象雷达气象雷达气象雷达1无线电波无线电波微微微微波波波波炉炉炉炉微波炉的频率为2450MHz用途勇气号气象雷达1无线电波微波炉微波炉的频率为2450MHz2红外线红外线一种波长比红光的波长还长的不可见光。其波长范围很宽，760nm106nm由英国人由英国人赫歇尔赫歇尔于于18001800年首先发现年首先发现波长范围产生机理 特 性 应 用 一切物体都在不停地辐射红外线，物体温度越高，辐射红外线的本领越强，辐射的红外线波长越短。红外摄影、红外遥感技术等热效应容易穿透云雾烟尘。红外线遥感可见光摄影红外线摄影2红外线一种波长比红光的波长还长的不可见光。其波长范围很宽用途1红外线遥感2红外线遥控3红外线加热4红外线摄影5红外线成像（夜视仪）非接触红外测温仪非接触红外测温仪 2红外线红外线红外线摄像机 俄罗斯克柳切夫斯科伊火山喷俄罗斯克柳切夫斯科伊火山喷发熔岩，上图为红外线图像发熔岩，上图为红外线图像电烤箱电烤箱 红外卫星云图红外卫星云图电视遥控器电视遥控器用途1红外线遥感2红外线遥控3红外线加热4红外线摄影观察物体，照明，摄影等等，都是可见光的应用。在电磁波中是一个很窄的波段，（波长为770nm400nm）。能作用于眼睛并引起视觉3可见光可见光波长范围 特 性 应 用 能作用于人的眼睛并引起视觉的称能作用于人的眼睛并引起视觉的称为可见光。为可见光。观察物体，照明，摄影等等，都是可见光的应用。在电磁波中是一4紫外线紫外线由德国物理学家由德国物理学家里特里特于于18011801年首先发现的年首先发现的一切高温物体发出的光中，都有紫外线。波长范围产生机理 特 性 应 用 感光技术、医用消毒等紫外线是一种波长比紫光还短的不可见光；其波长范围约40nm400nm荧光作用，化学作用，杀菌消毒荧光作用，化学作用，杀菌消毒紫外线照射直接影响人体维生素紫外线照射直接影响人体维生素D D的的合成，不照紫外线就没有足量的维生合成，不照紫外线就没有足量的维生素素D D 4紫外线由德国物理学家里特于1801年首先发现的一切高温物利用紫外线的荧光作利用紫外线的荧光作用检验人民币的真伪用检验人民币的真伪紫外线杀菌灯紫外线杀菌灯用途普通收据，因纸张添加了普通收据，因纸张添加了荧光增白剂，吸收了紫外荧光增白剂，吸收了紫外线，但放出大量可见光。线，但放出大量可见光。4紫外线紫外线利用紫外线的荧光作用检验人民币的真伪紫外线杀菌灯用途普通收据X X射线由德国物理学家射线由德国物理学家W.K.W.K.伦琴伦琴于于18951895年发现年发现 5X射线射线波长范围产生机理 特 性 应 用 产生条件：高速电子流射到任何固体上，都会产生X射线穿透能力很强人体透视、检查金属部件砂眼、裂纹X射线（伦琴射线）是一种波长比紫外线更短的不可见光。X射线由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现 5X射线X X X X射线照射下的物体射线照射下的物体射线照射下的物体射线照射下的物体用途5X射线射线X射线照射下的物体用途5X射线比伦琴射线波长更短的电磁波，那就是比伦琴射线波长更短的电磁波，那就是射线射线6.射线射线穿透能力更强穿透能力更强射线的穿透本领更大，在工业和医学等领域有广泛的应用，如探伤，测厚或用刀进行手术 特 性 应 用 比伦琴射线波长更短的电磁波，那就是射线6.射线穿透能力更太阳辐射中含有可见光、红外线、紫外线，同时还有X射线、射线、无线电波。太阳辐射的能量集中在可见光、红外线和紫外线三个区域内。波长在黄绿光附近，辐射的能量最强。阳光中波长在5.5x10-7m的黄绿光附近，辐射的能量最强，这区域恰好是人眼最敏感7太阳辐射太阳辐射太阳辐射中含有可见光、红外线、紫外线，同时还有X射线、射线电磁污染电磁污染 基本上是两大类：一是自然界所固有的；再就是人基本上是两大类：一是自然界所固有的；再就是人在利用电磁能时形成的在利用电磁能时形成的天然的电磁污染是由某些自然现象引起的。如雷电，除了可天然的电磁污染是由某些自然现象引起的。如雷电，除了可能对电器设备、飞机、建筑物等直接造成危害外，还会在广大地能对电器设备、飞机、建筑物等直接造成危害外，还会在广大地区从几千赫到几百兆赫以上的范围内产生严重的电磁干扰。其他区从几千赫到几百兆赫以上的范围内产生严重的电磁干扰。其他如火山喷发、地震、太阳黑子活动引起的磁暴等都会产生电磁干如火山喷发、地震、太阳黑子活动引起的磁暴等都会产生电磁干扰，这些电磁干扰对通讯的破坏特别严重扰，这些电磁干扰对通讯的破坏特别严重作为人造电磁辐射源，它还涉及很多方面，例如，广播电台、作为人造电磁辐射源，它还涉及很多方面，例如，广播电台、电视台、雷达、导航、通信、射电天文、气象预测、医疗设备中电视台、雷达、导航、通信、射电天文、气象预测、医疗设备中的电针炙、核磁共振等，宇航方面的各种飞行器等电子设备都会的电针炙、核磁共振等，宇航方面的各种飞行器等电子设备都会辐射电磁波，家庭中使用的微波炉、红外烤箱等家用电器，也都辐射电磁波，家庭中使用的微波炉、红外烤箱等家用电器，也都会产生电磁辐射会产生电磁辐射二、电磁污染及防护二、电磁污染及防护电磁污染 基本上是两大类：一是自然界所固有的；再就是人在利用电磁波可能造成的伤害手机释放的电磁辐射对脑细胞的影响电磁辐射的遗害会不断累积在十至十五年后很可能出现更多因手机普及而导致的癌症病例电磁辐射对胎儿的发育起到极大的影响。容易导致胎儿畸形和发育不良。我们在生活中，不要把家用电器摆放得过于集中，以免使自己暴露在超大剂量电磁辐射的危险之中。特别是一些易产生电磁波的家用电器：电视、电脑、冰箱等，更不要集中摆放在卧室里。各种家用电器、办公设备、移动电话等都应尽量避免长时间操作，用时避免家用电器同时启动。手机接通瞬间电磁辐射最大，在使用时，最好使用分离耳机和话筒接听电话。二、电磁污染及防护二、电磁污染及防护电磁波可能造成的伤害手机释放的电磁辐射对脑细胞的影响电磁辐射这些频率不同的电磁波本质是相同的它们的行为服从共同的规律，但是他们产生的机理不同，因而具有不同的特性在观察方法和应用上也有所不同1不同电磁波产生的机理无线电波是振荡电路中自由电子作周期性的运动产生的红外线、可见光、紫外线是原子外层电子受激发产生的伦琴射线是原子内层电子受激发产生的射线是原子核受激发产生的2、频率（波长）不同的电磁波表现出作用不同红外线主要作用是热作用，可以利用红外线来加热物体和进行红外线遥感；紫外线主要作用是化学作用，可用来杀菌和消毒；伦琴射线有较强的穿透本领，利用其穿透本领与物质的密度有关，进行对人体的透视和检查部件的缺陷；射线的穿透本领更大三、关于电磁波谱的几点强调三、关于电磁波谱的几点强调这些频率不同的电磁波本质是相同的它们的行为服从共同的规律，工业探伤工业探伤医用治疗医用治疗贯穿能力贯穿能力最强最强检查探测检查探测医用透视医用透视感光技术感光技术医用消毒医用消毒摄影摄影照明照明加热遥加热遥感遥控感遥控无线电无线电技术技术应用应用贯穿能贯穿能力强力强化学作用化学作用荧光效应荧光效应杀菌消毒杀菌消毒引起引起视觉视觉波动性强波动性强特性特性 射线X射线紫外线可见光红外线无线电波波谱热效应热效应四、电磁波的种类和应用归纳四、电磁波的种类和应用归纳工业探伤医用治疗贯穿能力最强检查探测医用透视感光技术医用消毒练习1.下列各组电磁波，按波长由长到短排列正确的是（）A紫外线、可见光、红外线、射线B可见光、红外线、紫外线、射线C射线、红外线、紫外线、可见光D红外线、可见光、紫外线、射线D2.被誉为“神刀”的刀在治疗脑肿瘤的时候不需要对患者实施麻醉，手术时间短。用刀治疗脑肿瘤主要是利用（）A射线具有很强的穿透能力B.射线很强的电离能力C.射线具有很高的能量D.射线很容易绕过障碍物继续向前传播C练习1.下列各组电磁波，按波长由长到短排列正确的是（）3下列各组电磁波，按衍射能力由强到弱正确排列的是（）A射线、红外线、紫外线、可见光 B可见光、红外线、紫外线、射线 C红外线、可见光、紫外线、射线 D紫外线、可见光、红外线、射线4对红外线的作用和来源不正确的叙述有（）A一切物体都在不停地辐射红外线 B红外线有很强的荧光效应 C红外线最显著的作用是热作用 D红外线容易穿过云雾烟尘CB练习3下列各组电磁波，按衍射能力由强到弱正确排列的是（）5下列有关电磁波的特性和应用，说法正确的是（）A红外线和X射线都有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体 B过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康 C 电 磁 波 中 频 率 最 大 为 射 线，最 容 易 用 它 来 观 察 衍 射现象 D紫外线和X射线都可以使感光底片感光6一电磁波入射到半径为1m的孔上，可发生明显的衍射现象，这种波属于电磁波谱的区域是（）A红外线 B可见光 C无线电波 D紫外线DC练习5下列有关电磁波的特性和应用，说法正确的是（）DC7有些动物在夜间几乎什么也看不见，而猫头鹰在夜间却有很好的视力；其原因为（）A不需要光线，也能看到B自身眼睛发光，照亮搜索目标C可对红外线产生视觉D可对紫外线产生视觉C C练习7有些动物在夜间几乎什么也看不见，而猫头鹰在夜间却有很好的