光的電磁學

教學中的“問題”設計

　　關于光的電磁說一節，內容大多類似科普常識的介紹，沒有太難以理解的理論，可以指導學生看書、歸納、總結，鍛煉學生的自學能力.

　　在學生自學的時候，可以讓學生思考有關問題，

　　1、光的干涉和衍射現象證實了光具有波動性，但光是什么波呢？

　　2、我們知道，一切機械波，包括聲波在內，都需要有介質存在，機械波是不能在真空中傳播的.但是光在真空里卻能夠傳播，這如何解釋呢？

有關教學的內容介紹

　　一、光的電磁說

　　19世紀60年代，英國物理學家麥克斯韋提出了電磁場理論，預言了電磁波的存在，并且從理論上推出電磁波的傳播速度跟實驗測得的光速相同，在此基礎上，麥克斯韋提出光是一種電磁波的假說.這就是光的電磁說.

　　20年以后，德國物理學家赫茲用實驗證實了電磁波的存在，并且證明電磁波也跟光波一樣具有反射、折射、干涉、衍射等性質，測得電磁波的傳播速度確實等于光速，這就從實驗上證實了光是一種電磁波，同時也進一步證明了麥克斯韋的光的電磁說的正確性.

　　注意：這一部分內容理論性較強，在中學階段不做過高的要求，教師可以將重要內容幫助學生分析清楚，之后采取自學討論的形式進行教學.

　　二、電磁波譜

　　電磁波里能夠作用于人們眼睛并引起視覺的部分，只是一個很窄的波段，通常叫做可見光.在可見光波范圍外還存在著大量不能引起人的視覺的電磁波——紅外線、紫外線和倫琴射線等.

　　1、紅外線

　　18XX年英國物理學家赫謝耳，用靈敏的溫度計在可見；光譜紅光區外側，發現有顯著的熱作用存在，這說明這里有一種看不見的光線，它的波長比紅光更長，后來就把這種射線叫做紅外線.紅外線最顯著的作用是熱作用，所以，可以利用紅外線來加熱物體、烘干油漆和谷物以及進行醫療等.

　　它的優點是能夠使物體從內部發熱，效率高，效果好.紅外線的波長比紅光還長，因此衍射現象比較顯著，容易透過云霧煙塵，可以在軍事上用于通信、定位、跟蹤和夜間攝影等.

　　由于一切物體，都在不停地輻射紅外線，并且不同物體輻射的紅外線的波長和強度不同，利用靈敏的紅外線探測器接收物體發出的紅外線，然后用電子儀器對接到的信號進行處理，就可以察知被測物體的特征，這種技術叫做紅外線遙感技術，可以在飛機或衛星上勘測地熱、尋找水源、監測森林火情、估計農作物的長勢和收成、預報臺風和寒潮等.

　　2、紫外線

　　紫外線是德國物理學家里特在18XX年發現的.在可見光的紫光區外側放一張照相底片，底片會感光，說明這里也有一種看不見的光存在，波長比紫光還短，叫做紫外線.紫外線的主要作用是化學作用.紫外線

還有很強的熒光效應，能使許多物質發出熒光，如日光燈和農業上引誘害蟲用的黑光燈都是利用紫外線的這種性質而設計的.紫外線還有殺菌消毒作用，醫院里常用紫外線來消毒病房和手術室.紫外線還能促使生理作用和治療皮膚病、軟骨病等.經常在礦井下勞動的工人，適當地照射紫外線，能促進身體健康.但過強的紫外線能傷害人的眼睛和皮膚，長時間照射紫外線會誘發皮膚癌.電焊弧光中有強烈的紫外線，因此電焊工在工作時要戴上防護眼鏡，穿好工作服.地球大氣層高處有一層臭氧層，它能阻擋太陽光中的大部分紫外線照射到地球上，是一層重要的保護屏障，而近年來制冷機中大量使用氟立昂，氟立昂泄露后會破壞臭氧層，從而造成極嚴重的后果，因此現在已經在限制并將最終禁止使用氟立昂，以保護環境.