1、电磁波的发现以及应用本节学习目标：（1）了解电磁场和电磁波波产生的条件（2）知道电磁波谱及其应用（3）了解电磁波的能量和通讯 电磁波为信息的传递插上了翅膀。广播、电视、移动通信等通信方式，使古代人顺风耳、千里眼的梦想变成了现实。那么，电磁波是怎样发现的呢?奥斯特麦克斯韦法拉第电磁场理论 建立 建立 变化的磁场产生电场 在变化的磁场中放一个闭合电路，由于穿过电路的磁通量发生变化，电路里会产生感应电流。电子定向移动需要电场 自由电荷要定向移动形成电流，就必须有电场；没有闭合电路，也同样要在空间产生电场。一、电磁场变化的电场产生磁场 麦克斯韦确信自然规律的统一性与和谐性，相信电场与磁场的对称之美。他
2、大胆地假设变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生磁场，即变化的电场产生磁场。电容器 一、电磁场变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一场。称为电磁场。它非常特殊，既不是电场也不是磁场，更不是电场和磁场的叠加，而是电场和磁场相互依赖，形成不可分割的整体。一、电磁场一、电磁场1.麦克斯韦电磁场理论的两个基本假设:(1)变化的磁场能够在周围空间产生_(如图甲所示)。(2)变化的电场能够在周围空间产生_(如图乙所示)。电场磁场2.电磁场:变化的_和变化的_交替产生,形成不可分割的统一体,称为_。电场磁场电磁场伟大的预言空间可能存在电磁波 变化的电场和磁场交替产生，由近及远地向周围传
3、播。变化 的电场 变化 的磁场 变化 的电场 新的 电场和磁场 二、电磁波声波 空气、水，是声波和水波传播的介质。电磁波可以在真空中传播，不需要介质。水波二、电磁波电磁波的传播速度 光是以波动形式传播的一种电磁振动光是一种电磁波。等于光速 二、电磁波赫兹证实了电磁波的预言 赫兹 1886年，赫兹通过实验捕提到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论，为无线电技术的发展开拓了道路。二、电磁波1.电磁波的产生:周期性变化的_周围会产生周期性变化的电场,周期性变化的_周围也会产生周期性变化的磁场。这种变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远向四周传播，就形成了_。2.电磁波可以在_中传播，_需要介质。速
4、度等于_3.光也是电磁波4、电磁波是麦克斯韦预言的，是赫兹证实的。磁场电场电磁波真空不光速二、电磁波三、电磁波谱1.波峰与波谷:在一列水波中,凸起的_叫作波峰;凹下的_叫作波谷。2.波长、频率与波速:如图邻近的两个_(或波谷)的距离叫作波长。波长用符号_来表示；波的频率是在1 s内有多少次_(或波谷)通过，频率用符号_来表示；波速是用来描述波传播_的物理量，波速用符号_来表示。波速：最高处最低处波峰波峰f快慢v三、电磁波谱3、电磁波谱的概念及分类:(1)概念:按电磁波的波长或频率大小的顺序排列成谱,叫作电磁波谱。(2)分类:按照波长从长到短依次排列为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射
5、线。三、电磁波谱4、电磁波的特点及应用:(1)无线电波:波长大于1 mm(频率小于300 GHz)的电磁波是无线电波。无线电波中的中长短波：广播及其他信号传输。无线电波中的微波：卫星通信、电视等。(2)红外线：红外线是一种光波，波长比无线电波短，比可见光长，其主要特点是热效应。所有物体都发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强。红外线主要用于加热理疗、红外线遥感和红外高速摄影等。三、电磁波谱(3)可见光:可见光的波长在400 nm到760 nm之间，可见光让我们看见这个世界，也可用于通信。(4)紫外线:波长范围在5 nm 到 370 nm之间,其主要特点是化学效应。具有较高的能量,应用
6、于灭菌消毒,具有较强的荧光效应，用来激发荧光物质发光。三、电磁波谱(5)X射线和射线:X射线频率比紫外线高，穿透力较强，用来检查工业部件有无裂纹或气孔，医学上用于人体透视。射线频率比X射线还要高，具有很高的能量，穿透力更强，医学上用来治疗癌症，工业上用于探测金属部件内部是否有缺陷。三、电磁波谱三、电磁波谱可见光只是电磁波中的一小部分 不同的电磁波由于具有不同的频率，才具有不同的特性。四、电磁波的应用1.电磁波具有能量:(1)可以用仪器探测到电磁波的存在，说明电磁波是一种真实存在的_。(2)生活中常常用微波炉来加热食物,说明电磁波具有_，且电磁波的频率_，能量_。2.电磁波通信:电磁波可以通过电
7、缆、光缆进行有线传输，也可实现无线传输。电磁波的频率_，相同时间内传递的信息量_。物质能量越高越大越高越大3.雷达:利用无线电波来测定物体位置的无线电设备。(1)雷达既可以发射，又可以接收电磁波。(2)原理:用微波定位（直线性好）若测出从发射到接收反射波的时间t,则雷达到障碍物的距离L=实际上，L等数据会由计算机计算直接显示在荧光屏上。四、电磁波的应用四、电磁波的应用4.移动电话:就是一个移动的无线电台特点：(1)体积很小,发射功率小;(2)天线简单,灵敏度不高。与其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接,这种固定的电台叫作_。基站小试牛刀问题：变化的磁场一定能产生电磁波吗?为什么?小试牛刀【
8、例1】关于电磁波的特性和应用,下列说法正确是（）A.红外线和X射线穿透能力都很强，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.电磁波中射线频率最高,医学上常用它进行人体透视检查D.紫外线和X射线都可以使感光底片感光D小试牛刀例2(多选)关于电磁波的应用,下列说法正确是()A.医院里常用X射线对病房和手术室进行消毒B.工业上利用射线检查金属部件内有无砂眼或裂缝C.刑侦上用紫外线拍摄指纹照片,因为紫外线波长短,分辨率高D.卫星用红外遥感技术拍摄云图照片,因为红外线穿透能力较强BC小试牛刀例3.(多选)在电磁波中,波长按从长到短排是（）A.无线电波、可见光、红外线B.无线电波、可见光、射线C.红光、黄光、绿光D.紫外线、射线、X射线BC小试牛刀例4、一雷达站探测敌机时荧光屏上出现的记录图像如图,A是发射时的雷达探索波的脉冲波形,B是敌机反射回来的脉冲波形,则敌机与雷达站的距离是()A.9105 m B.4.5105 mC.3105 mD.无法确定B