電磁波譜ppt課件(已修改)
2025-05-17 03:03 本頁面
【正文】 第二章電磁波譜及輻射基本定律 一、電磁波譜 1．電磁波段的劃分 電磁輻射包括太陽輻射、地球大氣的熱輻 射和無線電輻射等，它的波長范圍很廣 , 按電磁波的頻率或波長劃分： γ射線、 X射線、紫外線、可見光、紅外線、 微波等波段。 電磁波譜 電磁波譜的劃分 (1)γ射線 放射性元素蛻變時(shí)產(chǎn)生 從 1011— 104納米 能量很高，能穿透非常稠密的物質(zhì) ? (2)X射線 (倫琴射線 ) ? 原子內(nèi)部的電子從激發(fā)態(tài)恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)產(chǎn) ? 生的 ? 波長短，頻率較高 ? — 105微米 ? 能穿透密度很大的物質(zhì) ? 可用它的這種特性研究物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 ? (3)紫外線 (UV) ? 原子和分子內(nèi)部電子狀態(tài)的改變引起的 ? ? 近 (～ ) 遠(yuǎn) (～ ) ? 頻率較高，各種物質(zhì)對(duì)短的紫外線波都有強(qiáng)烈的 ? 吸收。 ? 近紫外還分： ? 對(duì)大多數(shù)人沒大危害的 UVA(～ )、 ? 對(duì)生物引起太陽輻射傷害的 UVB(～ ) ? 較強(qiáng)時(shí)對(duì)多數(shù)生命產(chǎn)生嚴(yán)重的損害的 UVC(～ ? ) 。 ? (4)可見光譜段 (VIS) ? 狹窄的波長間隔 ? — ? 對(duì)人眼的網(wǎng)膜施以一種特殊的刺激而引起 ? 視覺 ? 短紫外（紫藍(lán)綠黃橙紅）紅外長 ? 太陽輻射的主要范圍是可見光輻射。 ? (5)紅外線 (IR) ? ? 分子原子的振動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生 ? 短（近中遠(yuǎn)）長 ? 熱輻射、溫度輻射 ? (6)微波 (MW) ? 由物質(zhì)內(nèi)部分子的轉(zhuǎn)動(dòng)引起的 ? 1毫米 30厘米如微波爐、天氣雷達(dá) 10厘米 。 ? (7)無線電波大于 300mm ? 電磁波譜各譜段的劃分常沒有嚴(yán)格的界限。 ? 在兩譜段之間的 邊界是漸變的 ，在某些文 ? 獻(xiàn)中，其劃分與上略有不同。 ? 按照使用目的劃分 :反射波段 :～ ? ，這一波段的輻射源是太陽， ? 衛(wèi)星接收的是地面云頂對(duì)太陽輻射的反射 ? 輻射，反射波段還可以波長分為 反射可見 ? 光譜段 和 反射近紅外譜段 。 ? 按吸收物質(zhì)劃分 :將水汽吸譜段稱之為 水汽 ? 帶 ，二氧化碳吸收譜段稱為 二氧化碳吸收 ? 帶 。 ? 2．參數(shù)間的關(guān)系、使用單位和量子特性 ? (1)電磁波各參數(shù)的關(guān)系 ? 電磁波譜通常以波長和頻率來表示，真空 ? 中存在關(guān)系 : ? λ是波長， f是頻率， c是光速。在真空中 ? c=177。 。 ? 每秒約 30萬公里 ? (2)電磁波各譜段使用的單位 ? 電磁波波長單位的換算見表。在日常使用 ? 中．可見光波段的波長單位常用 nm(納米 )和 ? μm(微米 )；紅外波段的波長單位常用 μm。 ? (3)電磁波的量子特性 ? 從量子觀點(diǎn)看，電磁輻射可以看成是一 ? 粒一粒以光速 c運(yùn)動(dòng)的粒子流，這些粒子稱 ? 為 光量子 。 (能量單位 leV= 1019J) ? 光量子的能量從光化學(xué)角度常用摩爾 ? 能量 (單位： kcal)表示，由于光生物學(xué)是 ? 以光化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的，大多數(shù)光化反應(yīng) ? 的活化能都在 20～ ，所 ? 以 由光量子能量的摩爾大小可以看出某波 ? 長的光能否產(chǎn)生光生化反應(yīng)。 紫外光譜與可見光譜的能量 ? 從上表看出，對(duì)于紅外光的光量子能量往 ? 往不能進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)，這種光量子被生 ? 物組織吸收后，轉(zhuǎn)換為熱能，所以以紅外 ? 光的生物學(xué)效應(yīng)主要是熱效應(yīng)。從可見光 ? 開始可以進(jìn)行光生物學(xué)化學(xué)反應(yīng)，波長越 ? 短，其熱效應(yīng)越小。 （ 4）吸收帶和大氣窗 ? 通過大氣的太陽輻射或地球大氣系統(tǒng)輻射 ? 將被大氣中某些氣體所吸收，這些吸收隨 ? 波長的變化很大，在某些波段的 吸收很 ? 強(qiáng) ，而在另一些波段的吸收則很弱，在這 ? 些 吸收最弱 的波段，太陽輻射和地球大氣 ? 輻射可以象光通過窗戶那樣透過大氣，這 ? 些波段稱做 大氣窗 。 吸收帶和大
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