师：同学们，今天我们学习粤教版高二物理选择性必修二第四章第四节电磁波谱。微波炉是常用的家用电器，其频率多选用915兆赫或2450兆赫。某广播电台发射的电磁波波长是500米，它们都属于电磁波，有什么区别呢？带着这个问题进入今天的课堂。如图，这是我们初中学过的色散现象，白光经过三棱镜被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光。其实除了这些可见光，在红光和紫光以外，还有一个庞大的电磁波家族。
物理学家赫兹说，电磁波是一个巨大的王国，它包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、伽马射线等。电磁波家族中各个成员之间既有统一性，又表现出多样性，它们本质上都是电磁波，都具有波的性质，但它们的频率和波长各异。我们常说的电磁波谱，就是按照电磁波的波长大小或者频率高低的顺序把它们排列成的谱。下面这个图就是按照频率越来越高、波长越来越短的顺序排列的。
在电磁波谱里，波长最长、频率最低的是无线电波，接着是红外线、可见光。其中，可见光在电磁波谱家族中只是很小的一个频段，然后是紫外线、X射线，频率最高、波长最短的是伽马射线。接下来我们依次按照这个顺序来逐一了解电磁波谱家族中的成员。
首先是无线电波，把波长大于一毫米、频率低于300千兆赫的电磁波称为无线电波。它是波谱中波长最长的电磁波，由于波长较长，所以容易发生干涉和衍射现象。它是由自由电子震荡产生的。按照波长大小和频率高低，还可以把它划分为长波、中波、短波和微波不同的频段，应用也不一样，主要用于通讯、广播及其他信号传输。
20世纪以来，无线电通讯迅猛发展，相继出现了无线电广播、雷达、无线电传真机、电视、移动电话等。其中，微波是无线电波中一个有限频段的简称，波长在一毫米到1米之间。微波的波长比地球上很多宏观物体，如飞机、舰船、导弹、卫星、建筑物等尺寸小得多，因此微波照射到这些物体上会产生强烈的反射。利用它与几何光学相似的特点，可以制成方向性很强的微波天线，用来发射或接收微弱的微波信号，从而为雷达、卫星通信、导弹等提供必要的条件。
接下来我们看一个生活小实验。移动电话经常使用Wifi联网，也会使用蓝牙来传输数据，那么假如Wifi和蓝牙同时使用相同频段的无线电波，移动电话的上网速度会不会变化呢？好，这是蓝牙之前的网速，13.2兆。接下来连接蓝牙，大家发现连接蓝牙后，上网速度由原来的13.2兆变成了8.12兆，很明显网速变慢了，这是为什么呢？原来Wifi和蓝牙使用了相同频段的无线电波，两者互相干扰。
接下来我们了解电磁波家族的第二个成员——红外线。1800年，英国天文学家赫歇尔利用温度计在日光光谱红端外观察到增温现象时，发现了红外线。它的波长范围是0.77微米到1毫米，介于无线电波与可见光之间。红外线是原子的外层电子受激发之后产生的。我们知道，一切物体都在不停地辐射红外线，物体的温度越高，辐射的红外线越强。比如家中烤制食品的红外线烤箱，就是利用红外线的热效应制成的。人类利用灵敏的红外线探测器接收物体发出的红外线，用电子仪器对收到的信号进行处理，就可以知道被测物体的信息，这种技术称之为红外线遥感，如红外线高空摄影、红外线高空拍摄地球图，军事上用的红外线夜视装置可实现全天候工作。红外线还用于遥控技术，各种家用电器的遥控器大多数是利用红外线脉冲信号来实现各种操作。
另外，我们还有红外线体温计，大家知道医务室经常用的额温枪测温原理吗？一切物体都在不断地向外辐射红外线，温度不同的人体辐射的红外线强弱不同，额温枪接收到的是人体发出的红外线。其实红外线在生活中还有很多应用。如图，它是利用红外线检测人体的健康状态，这张人体背部热图，通过不同颜色可以判断病变区域。生活中还有红外线感应防盗报警器，它是将红外线遥感探测技术和无线数码遥控技术相结合的高科技新型产品，利用人体所产生的微弱红外线触发。当有人试图进入它的探测范围时，就会发出报警声，直到人离开才停止。
下面我们学习电磁波家族第三个成员——可见光。我们之所以能看到这个色彩斑斓的世界，就得益于这一频段的电磁波。能使人眼睛产生视觉效应的电磁波称为可见光。可见光的波长在440纳米到770纳米之间，是由于原子的外层电子受激发后产生的。我们知道，原色的本质就是频率或者说波长。根据频率，可见光分为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫7种颜色光，其中红光的波长最长，频率最小；紫光的波长最短，频率最大。不同波段引起我们视觉效果的就是颜色的不同，就算是同一个色相，波长不同，也会有不同属性，比如都是绿光，也分成深绿和浅绿色。可见光的特性就是能让眼睛产生视觉效果，主要用于照明、照相。
接下来我们继续学习电磁波家族的第四个成员——紫外线。紫外线的波长范围是5纳米到400纳米，由德国物理学家里特于1801年首先发现。紫外线是由于原子的外层电子受到激发产生的。紫外线具有较大的能量，照射到荧光物质时能够使分子受激发而发出可见光，因此具有较强的荧光效应。如图，我们用紫外线灯使荧光物质发光，可以用来鉴别钞票的真伪。紫外线还具有明显的化学作用，它能够穿透生物的细胞膜和细胞核，破坏DNA的分子键，使其失去复制能力或失去活性，因此被普遍用于杀菌或消毒。如图为医院里的紫外线杀菌灯。
考考大家，消毒灯、验钞机灯看起来是淡蓝色的，这是不是紫外线呢？答案很明显，不是，紫外线是看不见的。原因是消毒灯、验钞机灯除了发出紫外线外，还发出少量的紫光和蓝光。紫外线还能促使人体合成维生素D，而维生素D有助于人体对钙的吸收，可预防佝偻病。但是过强的紫外线也会使人的眼睛和皮肤受到伤害。