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光的电磁学
教学中的“问题”设计
　　关于光的电磁说一节，内容大多类似科普常识的介绍，没有太难以理解的理论，可以指导学生看书、归纳、总结，锻炼学生的自学能力．
　　在学生自学的时候，可以让学生思考有关问题，
　　1、光的干涉和衍射现象证实了光具有波动性，但光是什么波呢？
　　2、我们知道，一切机械波，包括声波在内，都需要有介质存在，机械波是不能在真空中传播的．但是光在真空里却能够传播，这如何解释呢？
有关教学的内容介绍
　　一、光的电磁说
　　19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦提出了电磁场理论，预言了电磁波的存在，并且从理论上推出电磁波的传播速度跟实验测得的光速相同，在此基础上，麦克斯韦提出光是一种电磁波的假说．这就是光的电磁说．
　　20年以后，德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在，并且证明电磁波也跟光波一样具有反射、折射、干涉、衍射等性质，测得电磁波的传播速度确实等于光速，这就从实验上证实了光是一种电磁波，同时也进一步证明了麦克斯韦的光的电磁说的正确性．
　　注意：这一部分内容理论性较强，在中学阶段不做过高的要求，教师可以将重要内容帮助学生分析清楚，之后采取自学讨论的形式进行教学．
　　二、电磁波谱
　　电磁波里能够作用于人们眼睛并引起视觉的部分，只是一个很窄的波段，通常叫做可见光．在可见光波范围外还存在着大量不能引起人的视觉的电磁波――红外线、紫外线和伦琴射线等．
　　1、红外线
　　1800年英国物理学家赫谢耳，用灵敏的温度计在可见；光谱红光区外侧，发现有显著的热作用存在，这说明这里有一种看不见的光线，它的波长比红光更长，后来就把这种射线叫做红外线．红外线最显著的作用是热作用，所以，可以利用红外线来加热物体、烘干油漆和谷物以及进行医疗等．
　　它的优点是能够使物体从内部发热，效率高，效果好．红外线的波长比红光还长，因此衍射现象比较显著，容易透过云雾烟尘，可以在军事上用于通信、定位、跟踪和夜间摄影等．
　　由于一切物体，都在不停地辐射红外线，并且不同物体辐射的红外线的波长和强度不同，利用灵敏的红外线探测器接收物体发出的红外线，然后用电子仪器对接到的信号进行处理，就可以察知被测物体的特征，这种技术叫做红外线遥感技术，可以在飞机或卫星上勘测地热、寻找水源、监测森林火情、估计农作物的长势和收成、预报台风和寒潮等．
　　2、紫外线
　　紫外线是德国物理学家里特在1801年发现的．在可见光的紫光区外侧放一张照相底片，底片会感光，说明这里也有一种看不见的光存在，波长比紫光还短，叫做紫外线．紫外线的主要作用是化学作用．紫外线

　　3、伦琴射线
　　伦琴射线是比紫外线波长还短的一种电磁波，也叫X射线．是德国物理学家伦琴在1895年发现的．用高速电子流射到任何固体上，都会产生一种看不见的射线，这种射线穿透本领很大，能使包在黑纸里的照相底片感光．由于当时不知道是什么射线，伦琴就把它叫做X射线．后来人们为了纪念伦琴，把这种射线叫做伦琴射线．
　　伦琴射线管内抽成真空，气压约为 Pa，K是阴极，由钨制的灯丝组成，A是对阴极（阳极），是由钨或铂做成的倾斜靶面，通过变压器供给钨丝电压，使阴极发热，射出热电子，把管的阴阳两极接到几万伏的高压电源上，使钨丝射出的热电子在电场力作用下加速，以很大的速度射到对阴极的靶面上骤然停止，这时金属表面就会射出伦琴射线来．由于伦琴射线穿透本领跟物质的密度有关系，在工业上可以用它来检查金属工件内部有无砂眼、裂痕等，在医学上可用它来透视人体，检查体内的病变和骨折等情况．
　　此外，还有比伦琴射线波长更短的电磁波，那就是放射性元素放出的γ射线，我们将在后面学习．
　　4、电磁波谱
　　按频率由低到高（波长由长到短）将不同电磁波排成一列，其顺序为无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线，构成了非常广阔的电磁波谱．其频率范围自104～1019Hz，其中可见光的频率范围在3.9×1014Hz～7.5×1014Hz，如图所示．

　　产生机理：
　　不同的电磁波产生的机理不同，无线电波是振荡电路中自由电子周期性运动产生的；红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的；伦琴射线是原子的内层电子受到激发后产生的；γ射线是原子核受到激发后产生的．总的来说，从无线电波到γ射线，都是本质上相同的电磁波，它们的行为服从共同的规律．但另一方面，由于它们的频率或波长不同而又产生不同的特征，例如，

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