关于光的电磁说的几点强调

2009-08-07巴贵成

现代教育教研 2009年6期

关键词：红外线电磁波介质

巴贵成

1.关于光的电磁说的几点说明

1.1光的电磁说

A、麦克斯韦预言了电磁波的存在,并且从理论上得出电磁波的波速与光速相同,提出了光是一种电磁波的假说.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磁学统一了起来.

B、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,在介质中波速不同.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.在同一介质中,频率越高,波速越小.

C、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.

不同点:机械波的传播一定需要介质,其波速与介质的性质有关,与波的频率无关.而电磁波本身就是一种物质,它可以在真空中传播,也可以在介质中传播.电磁波在真空中传播的速度均为3.0×10⁸m/s,在介质中传播时,波速和波长不仅与介质性质有关,还与频率有关.

1.2电磁波谱

按频率由小到大(波长由大到小)排列形成的电磁波谱是:无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线.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.

A.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.γ射线是原子核受激发产生的.

B、频率(波长)不同的电磁波表现出不同的特性.红外线主要作用是热效应,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;γ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,测厚度或用γ刀进行手术等.

2.相应的列表说明

2.1电磁波谱。

2.1.1红外线、紫外线及伦琴射线的产生、特点和应用