高中物理 第三章 电磁振荡 电磁波谱

高中物理 第三章 电磁振荡 电磁波谱

电磁波谱 无线电波 波长从 3000 米到 10^-3 米，一般的电视和无线电广播、手机等的波段就是用这种波; 微波 波长从 1 米到 0.1 厘米，这些波多用在雷达或其它通讯系统; 红外线 波长从 10^-3 米到 7.8×10^-7 米;红外线的热效应特别显著; 可见光 这是人们所能感光的极狭窄的一个波段。可见光的波长范围很窄，大约在 7600 ~4000 埃(在光谱学中常采用埃作长度单位来表示波长，1 埃=10^-10 米)。从可见光 向两边扩展，波长比它长的称为红外线，波长大约从 7600 直到十分之几毫米。光是 原子或分子内的电子运动状态改变时所发出的电磁波。由于它是我们能够直接感受 而察觉的电磁波极少的那一部分，波长从(7.8~3.8)×10^-7 米。 紫外线 波长比可见光短的称为紫外线，它的波长从(380~10)×10^-9 米，它有显著的 化学效应和荧光效应。这种波产生的原因和光波类似，常常在放电时发出。由于它 的能量和一般化学反应所牵涉的能量大小相当，因此紫外光的化学效应最强; 红外线和紫外线都是人类看不见的，只能利用特殊的仪器来探测。无论是可见 光、红外线或紫外线，它们都是由原子或分子等微观客体激发的。一方面由于超短 波无线电技术的发展，无线电波的范围不断朝波长更短的方向发展;另一方面由于红 外技术的发展，红外线的范围不断朝长波长的方向扩展。日前超短波和红外线的分 界已不存在，其范围有一定的重叠; 伦琴射线 这部分电磁波谱，波长从(10~0.01)×10^-9 米。伦琴射线(X 射线)是电原子的 内层电子由一个能态跳至另一个能态时或电子在原子核电场内减速时所发出的;X 射线，它是由原子中的内层电子发射的。随着 X 射线技术的发展，它的波长范围也 不断朝着两个方向扩展。在长波段已与紫外线有所重叠，短波段已进入γ射线领域。 放射性辐射γ射线的波长是认 1 左右直到无穷短的波长; γ射线(伽马射线) 是波长从 10^-10~10^-14 米的电磁波。这种不可见的电磁波是从原子核内发出 来的，放射性物质或原子核反应中常有这种辐射伴随着发出。γ射线的穿透力很强， 对生物的破坏力很大。 由于辐射强度随频率的减小而急剧下降，因此波长为几百千米的低频电磁波强 度很弱，通常不为人们注意。实际中用的无线电波是从波长约几千米(频率为几百千 赫)开始。波长 3000 米~50 米(频率 100 千赫~6 兆赫)的属于中波段;波长 50 米~10 米(频率 6 兆赫~30 兆赫)的为短波;波长 10 米~1 厘米(频率 30 兆赫~3 万兆赫)甚至 达到 1 毫米(频率为 3×10^5 兆赫)以下的为超短波(或微波)。有时按照波长的数量 级大小也常出现米波，分米波，厘米波，毫米波等名称。中波和短波用于无线电广 播和通信，微波用于电视和无线电定位技术(雷达)。 电磁波谱中上述各波段主要是按照得到和探测它们的方式不同来划分的。随着科学 技术的发展，各波段都已冲破界限与其他相邻波段重叠起来。在电磁波谱中除了波 长极短(10^-4 埃~10^-5 埃以下)的一端外，不再留有任何未知的空白了。