高三物理电磁波谱PPT推荐.ppt
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1919世纪世纪6060年代,麦克斯韦预言了电磁波的年代,麦克斯韦预言了电磁波的存在,并从理论上得出电磁波在真空中的传播存在,并从理论上得出电磁波在真空中的传播速度应为:
速度应为:
光是一种电磁波光是一种电磁波光速光速11、麦麦克克斯斯韦韦根根据据电电磁磁理理论论,发发现现电电磁磁波波的的波波速速与与光光速速相相同同,提提出出了了光光是是一一种种电电磁磁波波的的假假说说赫兹通过实验证实了光的电磁本质赫兹通过实验证实了光的电磁本质.光的电磁说把光学和电学统一起来了光的电磁说把光学和电学统一起来了关于光的电磁说的几点强调22、光的颜色是由电磁波的频率决定的光的颜色是由电磁波的频率决定的不同频率的色光在真空中波速相同,在介质不同频率的色光在真空中波速相同,在介质中波速不同中波速不同同一色光在不同介质中,频率(颜色)不变,同一色光在不同介质中,频率(颜色)不变,波长和波速都要改变波长和波速都要改变在同一介质中,频率越高,波速越小在同一介质中,频率越高,波速越小关于光的电磁说的几点强调33、电磁波与机械波的比较电磁波与机械波的比较:
共同点:
都能产生干涉和衍射现象;
它们波动的频率都取决于波源的频率;
在不同介质中传播,频率都不变在不同介质中传播,频率都不变关于光的电磁说的几点强调33、电磁波与机械波的比较电磁波与机械波的比较:
不同点:
机机械械波波的的传传播播一一定定需需要要介介质质,其其波波速速与与介介质质的的性质有关,与波的频率无关性质有关,与波的频率无关而而电电磁磁波波本本身身就就是是一一种种物物质质,它它可可以以在在真真空空中中传播,也可以在介质中传播传播,也可以在介质中传播电电磁磁波波在在真真空空中中传传播播的的速速度度均均为为3.03.0101088mmss,在在介介质质中中传传播播时时,波波速速和和波波长长不不仅仅与与介介质质性性质质有关,还与频率有关有关,还与频率有关返回返回关于光的电磁说的几点强调(1831183118791879),),英国英国物理学家物理学家,经典电磁理论的奠基人经典电磁理论的奠基人18311831年年66月月1313日出生于爱丁堡日出生于爱丁堡18471847年入爱年入爱丁堡大学听课,专攻数学他很重视实验,涉猎丁堡大学听课,专攻数学他很重视实验,涉猎电化学、光学、分子物理学以及机械工程等等电化学、光学、分子物理学以及机械工程等等他说:
他说:
“把数学分析和实验研究联合使用得到的把数学分析和实验研究联合使用得到的物理科学知识,比之一个单纯的实验人员或单纯物理科学知识,比之一个单纯的实验人员或单纯的数学家所具有的知识更加坚实、有益而牢固的数学家所具有的知识更加坚实、有益而牢固”麦克斯韦麦克斯韦18501850年考入剑桥大学,年考入剑桥大学,18541854年以优年以优异成绩毕业并获得了学位,留校工异成绩毕业并获得了学位,留校工作作18561856年起任苏格兰阿伯丁的马年起任苏格兰阿伯丁的马里沙耳学院的自然哲学讲座教授,直到里沙耳学院的自然哲学讲座教授,直到18741874年经法拉第举荐,自年经法拉第举荐,自18601860年起任伦敦皇家年起任伦敦皇家学院的物理学和天文学教授学院的物理学和天文学教授18711871年起负责筹划年起负责筹划卡文迪什实验室,随后被任命在剑桥大学创办卡卡文迪什实验室,随后被任命在剑桥大学创办卡文迪什实验室并担任第一任负责人文迪什实验室并担任第一任负责人18791879年年1111月月55日麦克斯韦因患癌症在剑桥逝世,终年仅日麦克斯韦因患癌症在剑桥逝世,终年仅4848岁岁麦克斯韦一生从事过多方面的物理学研究工作,麦克斯韦一生从事过多方面的物理学研究工作,最杰出的贡献是在经典电磁理论方面在剑桥读最杰出的贡献是在经典电磁理论方面在剑桥读书期间,麦克斯韦在读法拉第的电学实验研究书期间,麦克斯韦在读法拉第的电学实验研究时,被书中的新颖见解所吸引,他敏锐地领会时,被书中的新颖见解所吸引,他敏锐地领会到了法拉第的到了法拉第的“力线力线”和和“场场”的概念的重要性的概念的重要性他注意到全书竟然无一数学公式,说明法拉第他注意到全书竟然无一数学公式,说明法拉第的学说还缺乏严密的理论形式在老师威廉的学说还缺乏严密的理论形式在老师威廉汤汤姆孙的启发和帮助下,决心用自己的数学才能来姆孙的启发和帮助下,决心用自己的数学才能来弥补法拉第工作的这一缺陷弥补法拉第工作的这一缺陷麦克斯韦麦克斯韦18551856论法拉第力线论法拉第力线这是麦克斯韦用数学工具表达法拉第学说的开端这是麦克斯韦用数学工具表达法拉第学说的开端18611862论物理力线论物理力线在这一文中的思想已经超过法拉第,不仅对各在这一文中的思想已经超过法拉第,不仅对各种电磁现象的联系,提供了统一的解释,而且挖种电磁现象的联系,提供了统一的解释,而且挖掘出更深入的内在本质,这是麦克斯韦为电磁场掘出更深入的内在本质,这是麦克斯韦为电磁场理论建立迈出的关键性一步。
理论建立迈出的关键性一步。
1865电磁场的动力学理论电磁场的动力学理论在实验事实及动力学的基础上构筑了一座全新在实验事实及动力学的基础上构筑了一座全新的电磁学理论大厦。
的电磁学理论大厦。
18651873电磁理论电磁理论被认为可以和牛顿的自然哲学的数学原理被认为可以和牛顿的自然哲学的数学原理交相辉映麦克斯韦的电磁理论成为经典物理交相辉映麦克斯韦的电磁理论成为经典物理学的重要支柱之一学的重要支柱之一(18311879)麦克斯韦的电磁场理论从超距作用过渡到麦克斯韦的电磁场理论从超距作用过渡到以场为基本变量,是科学认识的一个革命性变以场为基本变量,是科学认识的一个革命性变革,根据研究,麦克斯韦大胆断言:
革,根据研究,麦克斯韦大胆断言:
光本身就光本身就是电磁波是电磁波18861888年间赫兹做了一系列实验证实年间赫兹做了一系列实验证实了电磁波的存在,并且测出了实验中的电磁波了电磁波的存在,并且测出了实验中的电磁波频率和波长,从而计算出电磁波的传播速度,频率和波长,从而计算出电磁波的传播速度,发现电磁波的速度确实与光速相同,证明了光发现电磁波的速度确实与光速相同,证明了光的电磁说的正确性这样麦克斯韦的电磁场理的电磁说的正确性这样麦克斯韦的电磁场理论就把电、磁、光学规律统一起来,完成了人论就把电、磁、光学规律统一起来,完成了人类认识史上的一次类认识史上的一次“大综合大综合”返回返回红外线红外线在电磁波中,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,只是一个很窄的波段,通常叫做可见光。
其中波长最短的是紫光,波长约为其中波长最短的是紫光,波长约为400400nmnm波波长最长的是红光,波长约为长最长的是红光,波长约为770770nm.nm.波长更长的光不能引起视觉,叫做红外线,波长更长的光不能引起视觉,叫做红外线,红外线的波长范围很宽红外线的波长范围很宽.约为约为770770nmnm101066nmnm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射,热传递方式之一热传递方式之一利用灵敏的红外线探利用灵敏的红外线探测器接收物体发出的测器接收物体发出的红外线,用电子仪器红外线,用电子仪器对收到的信号进行处对收到的信号进行处理,就可以知道被测理,就可以知道被测物体的信息物体的信息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,红外线是看不见红外线是看不见的的.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时,它就会发出警报声,直到人离开才停止。
围时,它就会发出警报声,直到人离开才停止。
红外线反射型检测传感器红外线反射型检测传感器它是一种一体化的红外线发射、接收器件,内它是一种一体化的红外线发射、接收器件,内部包含红外线发射、接收及信号放大与处理电部包含红外线发射、接收及信号放大与处理电路,能够以非接触的形式检测出前方一定范围路,能够以非接触的形式检测出前方一定范围内的人体或物体。
工作稳定可靠,性能优良,内的人体或物体。
工作稳定可靠,性能优良,可广泛应用于各种自动检测、报警和控制等装可广泛应用于各种自动检测、报警和控制等装置中。
如:
光电计数器,接近式照明开关,自置中。
光电计数器,接近式照明开关,自动干手器,自控水龙头,动干手器,自控水龙头,感应门铃,倒车告警电路感应门铃,倒车告警电路红外线水分计红外线水分计利用红外线照射加温功能利用红外线照射加温功能,使使被测试样本内的水分蒸发散失被测试样本内的水分蒸发散失,自自动换算其含水率动换算其含水率,适用于各形式的适用于各形式的产品水分测定产品水分测定,依其功能特性可依其功能特性可分为上皿天平式、电子天平式、分为上皿天平式、电子天平式、陶瓷热管式及最新研发产品陶瓷热管式及最新研发产品-微量水分计微量水分计红外温度变送器红外温度变送器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)组组成成。
使使用用时时对对准准目目标标物物体体,能能测测量量物物体体的的温度温度返回返回紫外线紫外线紫外线也是不可见光,他的波长比紫光还短,紫外线也是不可见光,他的波长比紫光还短,大约为大约为55nmnm40nm40nm紫外线有荧光作用,有些物紫外线有荧光作用,有些物质受到紫外线照射时可以发出可见光质受到紫外线照射时可以发出可见光紫外线可以促使人体合成维生素紫外线可以促使人体合成维生素DD,有助于人有助于人体对钙的吸收,所以儿童经常晒太阳能够预防缺体对钙的吸收,所以儿童经常晒太阳能够预防缺钙引起的佝偻病,但是过多的紫外线会使皮肤粗钙引起的佝偻病,但是过多的紫外线会使皮肤粗糙,甚至诱发皮肤癌糙,甚至诱发皮肤癌紫外线能够杀灭多种细菌,可以用紫外线进行紫外线能够杀灭多种细菌,可以用紫外线进行消毒消毒注意:
红外线与紫外线人眼都是看不到的注意:
红外线与紫外线人眼都是看不到的画面上可以清晰的看到钱币画面上可以清晰的看到钱币上的防伪标记上的防伪标记返回返回紫外线紫外线注意注意:
消毒灯、验钞机灯看起消毒灯、验钞机灯看起来是淡蓝色的。
这不是紫外来是淡蓝色的。
这不是紫外线。
线。
紫外线看不见。
消毒灯、验钞机灯除发消毒灯、验钞机灯除发出紫外线外,还发出少量紫出紫外线外,还发出少量紫光和蓝光光和蓝光伦琴射线伦琴射线波长比紫外线更短的光叫做伦琴射线,也叫波长比紫外线更短的光叫做伦琴射线,也叫XX射线射线.是德国物理学家伦琴在是德国物理学家伦琴在18951895年发现的年发现的他的穿透能力很强,能使包在黑纸里的照像底他的穿透能力很强,能使包在黑纸里
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- 物理 电磁 波谱
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