3.电磁波谱电磁波的应用.ppt
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1、【学习目标】(一一)知识与技能知识与技能1.了解电磁波谱的构成。2.知道各波段的电磁波的主要作用及应用。(二二)过程与方法过程与方法 通过查阅与电磁波谱中各种频段波的应用相关的资料,培养收集信息,加工处理信息的能力。(三三)情感、态度与价值观情感、态度与价值观 体会电磁波的应用对现代社会的影响,明确不同的电磁波具有的不同用途和危害,感悟现代科技的正反两个方面,培养辩证唯物的价值观。一、电磁波谱一、电磁波谱 1.1.电磁波成分:电磁波的频率范围很广。无线电波、红电磁波成分:电磁波的频率范围很广。无线电波、红外线、可见光、紫外线、外线、可见光、紫外线、X X射线、射线、射线都是电磁波。射线都是电磁
2、波。2.2.定义:定义:按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱,成谱,叫做电磁波谱叫做电磁波谱。如图所示。如图所示电磁波谱电磁波谱波长短波长长频率高频率低请同学阅读教材,并分组讨论,谈一谈你对各种请同学阅读教材,并分组讨论,谈一谈你对各种不同的电磁波的认识:不同的电磁波的认识:1.分类标准(波长范围)分类标准(波长范围)2.它的主要特征和作用它的主要特征和作用3.生产、生活中的应用生产、生活中的应用二、电磁波谱的分类及应用二、电磁波谱的分类及应用 不同的电磁波由于具有不同的频率(波长)具有不同不同的电磁波由于具有不同的频率(波长)具有不同特性。特性
3、。1.1.无线电波:无线电波:1 1的电磁波。用通信和广播。的电磁波。用通信和广播。微波是指频率从300MHz至3000GHz范围的电磁波,其相应的波长从1m至0.1mm。,微波是一种高频率的电磁波,其本身并不产生热,在宇宙、自然界中到处都有微波,但存在自然界的微波,因为分散不集中,故不能加热食品。微波炉乃是利用其内部的磁控管,将电能转变成微波,食物中水分子的振动频率与微波大致相同,微波炉加热食品时,炉内产生很强的振荡电磁场,使食物中的水分子作受迫振动,发生共振,将电磁辐射能转化为热能,食物内之极性分子(如水、脂肪、蛋白质、糖等)即被吸引以每秒钟24亿5千万次的速度快速振荡,这种震荡的宏观表现
4、就是食物被加热了。红外线红外线 波长比可见光更长,不能引起人的视觉,红外线的波长波长比可见光更长,不能引起人的视觉,红外线的波长范围很宽。范围很宽。约为约为 760nm760nm10106 6 nmnm2.2.红外线:红外线:比比无线电波短,比可见光长的电磁无线电波短,比可见光长的电磁波。所有物体都辐射红外线。主要作用是热作用。波。所有物体都辐射红外线。主要作用是热作用。红外线红外线 一切物体一切物体,都在辐射红外线都在辐射红外线.物体温度越高物体温度越高,辐射的红外线越强辐射的红外线越强.物体温度越高物体温度越高,辐射的红外线波长越短辐射的红外线波长越短.热辐射热辐射-即红外线辐射即红外线辐
5、射,热传递方式之一热传递方式之一 红外线主要作红外线主要作用是热作用,可以用是热作用,可以利用红外线来加热利用红外线来加热物体和进行红外线物体和进行红外线遥感遥感 红外线技红外线技术的应用术的应用注意注意:烤箱中的红光烤箱中的红光,不是不是红外线红外线,红外线是看不红外线是看不见的见的.利用红外线检测人体的健利用红外线检测人体的健康状态,本图片是人体的背康状态,本图片是人体的背部热图,透过图片可以根据部热图,透过图片可以根据不同颜色判断病变区域不同颜色判断病变区域 红外线卫星云图红外线卫星云图显示一九九九年九月显示一九九九年九月十六日台风约克于清十六日台风约克于清晨靠近香港时晨靠近香港时,中心
6、中心的风眼清晰可见的风眼清晰可见响尾蛇的“红外线遥感器”在南美洲的土地上,有些地区生活着一种毒性极强的响尾蛇,它的尾巴能剧烈摇动发出流水的声音,引诱炎热天气下口渴如命的小动物上钩,然后美餐一顿。但是,响尾蛇最值得研究的不是它的尾巴,而是它的“热眼”,一种上天赐予的“红外线遥感器”。在伸手不见五指的黑夜,响尾蛇能够准确无误地捕捉到小动物,不是它的眼睛具有夜视功能,而在于它,位于眼睛和鼻孔之间的呈漏斗状的颊窝。颊窝被分隔成内室和外室,外室直接开口于外界,是热收集器;内室以一细管通向眼前角,上面分布着脑神经末梢。颊窝就是响尾蛇的“热眼”,或者我们也可以称它为“红外线遥感器”。自然界中的一切物体只要它
7、的温度高于绝对零度,都能向外辐射热,它是一种红外线。不同的物体辐射红外线的波长和强度不同。响尾蛇的“热眼”非常灵敏,能感受到千分之一度的温度升高,并在35毫秒内作出反应,而且具有极高的抗干扰能力和分辨能力。因此,小动物虽发出与地面、草丛略有不同的红外线,响尾蛇依然可以通过自己那灵敏的“红外线探测器”准确无误地确定它的位置,捕食之。科学家们根据响尾蛇科学家们根据响尾蛇“热眼热眼”的原理,用对热极其敏感的原理,用对热极其敏感的半导体元件制成了的半导体元件制成了“人造热眼人造热眼”,把它安装在导弹上,这,把它安装在导弹上,这就是大名鼎鼎的就是大名鼎鼎的“响尾蛇导弹响尾蛇导弹”。当导弹从飞机上发射以后
8、,。当导弹从飞机上发射以后,“人造热眼人造热眼”紧盯着高温目标紧盯着高温目标敌机的喷火口,直朝敌机冲敌机的喷火口,直朝敌机冲去,跟踪追击,准确无误地击中目标,使敌机去,跟踪追击,准确无误地击中目标,使敌机“粉身碎骨粉身碎骨”。除除“响尾蛇导弹响尾蛇导弹”以外,人们还设计出许多红外线探测器,以外,人们还设计出许多红外线探测器,我们常见的防止小偷的红外线报警器就是其中的一种。我们常见的防止小偷的红外线报警器就是其中的一种。红外线感应防盗报警器红外线感应防盗报警器 它它是是将将红红外外线线遥遥感感探探测测技技术术和和无无线线数数码码遥遥控控技技术术结结合合的的高高科科技技新新型型产产品品,利利用用人
9、人体体所所产产生生的的微微弱弱红红外外线线而而触触发发。当当有有人人试试图图进进入入它它的的探探测测范范围围时时,它它就就会会发发出出警警报报声声,直直到到人人离离开开才才停止。停止。红外温度探测仪红外温度探测仪 它它是是一一个个非非接接触触测测量量系系统统,根根据据红红外外辐辐射射的的测测量量原原理理,由由一一个个滤滤镜镜和和红红外外探探测测器器(热热电电偶偶堆堆)组成。使用时对准目标物体,能测量物体的温度组成。使用时对准目标物体,能测量物体的温度3.3.可见光:可见光:在电磁波中,能够作用于人的眼睛并引起视在电磁波中,能够作用于人的眼睛并引起视觉的,只是一个很窄的波段,通常叫做可见光。觉的
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