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光譜儀資訊

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【物理課】紅外線和紫外線

太陽光包含可見光和不可見光??梢姽廨椛湟话阒柑栞椛涔庾V中 0.78~0.4微米波譜段的輻射,由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫等七色光組成。但有一些人能夠感知到頻率大約在340~790THz,波長大約在880~380nm之間的電磁波。紅光以外、 頻率介于微波與可見光之間的電磁波叫紅外線。紫光以外的、電磁波譜中頻率為750THz~30PHz的光叫紫外線。紅外線和紫外線均為不可見光。

紅外線(Infrared,IR)是頻率介于微波與可見光之間的電磁波,是電磁波譜中頻率為0.3THz~400THz,對(duì)應(yīng)真空中波長為1mm~750nm輻射的總稱, 在光譜上位于紅色光的外側(cè)。紅外線由英國科學(xué)家赫歇爾于1800年發(fā)現(xiàn),又稱為紅外熱輻射,熱作用強(qiáng)。紅外線具有熱效應(yīng),能夠與大多數(shù)分子發(fā)生共振現(xiàn)象,將光能(電磁波的能量)轉(zhuǎn)化為分子內(nèi)能(熱能),太陽的熱量主要就是通過紅外線傳到地球上的。紅外線的應(yīng)用非常廣泛,如生活中高溫殺菌、紅外線夜視儀、監(jiān)控設(shè)備、手機(jī)的紅外口、賓館的房門卡、電視機(jī)的遙控器、洗手池的紅外感應(yīng)、飯店門前的感應(yīng)門等等。

紫外線(Ultraviolet,UV)是波長比可見光短、頻率為750THz~30PHz的電磁波,在光譜上位于紫色光的外側(cè)。1801年,德國物理學(xué)家里特發(fā)現(xiàn):在日光光譜的紫端外側(cè)一段能夠使含有溴化銀的照相底片感光,從而發(fā)現(xiàn)了紫外線的存在。 紫外線照射人體時(shí),能促進(jìn)人體合成維生素D,以防止患佝僂病,經(jīng)常讓小孩曬曬太陽就是這個(gè)道理。紫外線還具有殺菌作用,醫(yī)院里的病房就利用紫外線消毒。但過強(qiáng)的紫外線會(huì)傷害人體,應(yīng)注意防護(hù)。紫外線能使熒光物質(zhì)發(fā)光,可以用于驗(yàn)鈔機(jī)。

例題解析

1. 驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的“光”能使鈔票上的熒光物質(zhì)發(fā)光;家用電器的遙控器發(fā)出的“光”,能用來控制電風(fēng)扇、電視機(jī)、空調(diào)器等。對(duì)于它們發(fā)出的“光”,下列說法中正確的是( )

A. 驗(yàn)鈔機(jī)和遙控器發(fā)出的“光”都是紫外線

B. 驗(yàn)鈔機(jī)和遙控器發(fā)出的“光”都是紅外線

C. 驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的“光”是紫外線,遙控器發(fā)出的“光”是紅外線

D. 驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的“光”是紅外線,遙控器發(fā)出的“光”是紫外線

2. 下列關(guān)于光的說法錯(cuò)誤的是( )

A . 光的三原色是紅、黃、藍(lán)

B . 潛望鏡利用了光的反射原理

C . 驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的是紫外線

D . 電視機(jī)遙控器發(fā)出的是紅外線

3. 在電磁波譜中,紅外線、可見光和紫外線三個(gè)波段的頻率大小關(guān)系是 ( )

A. 紅外線頻率最高,可見光頻率最低

B . 紫外線頻率最高,紅外線頻率最低

C . 可見光頻率最高,紅外線頻率最低

D . 紫外線頻率最高,可見光頻率最低

4. 很多人買車后都會(huì)對(duì)自己的愛車車窗進(jìn)行貼膜。汽車車窗貼膜的主要作用是( )

A. 隔熱

B. 防紫外線

C. 隱私

D. 以上都是

1. C

解析:在現(xiàn)實(shí)生活中,紅外線可以用在遙控器上。遙控器發(fā)出紅外線,實(shí)現(xiàn)了無線控制家中的用電器,方便人們的生活。紫外線可以使鈔票上的熒光物質(zhì)發(fā)光,所以可以做成驗(yàn)鈔機(jī)。

2. A

解析:光的三原色是紅、綠、藍(lán)。潛望鏡利用反射原理,即利用鏡面反射的原理進(jìn)行了兩次反射,進(jìn)而使得海面上的光線進(jìn)入人的眼睛。紙幣采用熒光劑粉,在紫外線照射下可以反映出來。紅外線在短距離范圍內(nèi)價(jià)格低廉、信號(hào)好,如短距離對(duì)講機(jī)、遙控感應(yīng)設(shè)備、傳感設(shè)備,比如電梯門的感應(yīng),也是利用紅外線。

3. B

解析:電磁波譜是一系列不同頻率輻射的總稱。波段頻率從低到高的順序是:無線電波、微波、紅外光、可見光、紫外光、x射線和γ射線。

4. C

解析:汽車車窗貼膜主要作用是隱私。貼膜幾乎不能隔熱,因?yàn)榧t外線熱作用和穿透能力都很強(qiáng)。紫外線的穿透能力相對(duì)較弱,不貼膜的玻璃基本可以阻擋大部分紫外線。

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