【物理课】揭秘红外线与紫外线的奥秘与应用

红外线和紫外线都是电磁波谱的一部分，它们在日常生活中有着不同的应用和特性。
### 红外线（Infrared Radiation）
"特性：" - 波长范围：通常从700纳米到1毫米。 - 能量：低于可见光，但高于微波。 - 应用： - 热成像：用于检测物体发出的热辐射。 - 远程控制：如电视遥控器。 - 热谱分析：用于分析物质的成分。 - 红外线通信：如红外线数据传输。 - 医疗诊断：如红外线热成像。
### 紫外线（Ultraviolet Radiation）
"特性：" - 波长范围：通常从10纳米到400纳米。 - 能量：高于可见光，但低于X射线。 - 应用： - 紫外线消毒：用于杀灭细菌和病毒。 - 紫外线光疗：用于治疗某些皮肤病。 - 紫外线荧光：用于检测和标记。 - 紫外线固化：用于快速固化涂料和塑料。 - 紫外线分析：如紫外线光谱分析。
### 区别：
1. "波长"：红外线的波长比紫外线长。 2. "能量"：紫外线的能量比红外线高。 3. "应用"：红外线主要用于热和远程控制，而紫外线则更多用于消毒

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lass="xiangguan" id="content">太阳光包含可见光和不可见光。可见光辐射一般指太阳辐射光谱中 0.78～0.4微米波谱段的辐射，由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七色光组成。红光以外、频率介于微波与可见光之间的电磁波叫红外线。紫光以外的、电磁波谱中频率为750THz～30PHz的光叫紫外线。红外线和紫外线均为不可见光。

红外线（英文名：Infrared Ray，简称IR）是频率介于微波与可见光之间的电磁波，是电磁波谱中频率为0.3THz～400THz，对应真空中波长为1mm～750nm辐射的总称，在光谱上位于红色光的外侧。红外线由英国科学家赫歇尔于1800年发现。红外线具有热效应，能够与大多数分子发生共振现象，将光能（电磁波的能量）转化为分子内能（热能），太阳的热量主要就是通过红外线传到地球上的。红外线的应用非常广泛，如生活中高温杀菌、红外线夜视仪、监控设备、手机的红外口、宾馆的房门卡、电视机的遥控器、洗手池的红外感应、饭店门前的感应门等等。

紫外线（英文名：Ultraviolet，简称UV）是波长比可见光短、频率为750THz～30PHz的电磁波，在光谱上位于紫色光的外侧。1801年，德国物理学家里特发现：在日光光谱的紫端外侧一段能够使含有溴化银的照相底片感光，从而发现了紫外线的存在。紫外线可以分为UVA（波长400nm～320nm，低频长波）、UVB（波长320nm～280nm，中频中波）、UVC（波长280nm～100nm，高频短波）、EUV（100nm～10nm，超高频）4种。其中，UVA穿透力强，能透过玻璃、薄衣服、防晒霜等，会导致皮肤晒黑；UVB能促进人体合成维生素D，也能灼伤皮肤，但穿透力较弱，大多数UVB都不能透过玻璃、衣服、防晒霜等；UVC则一般会被臭氧层阻隔；EUV常用于光刻机。

紫外线能使荧光物质发光，可以用于验钞机。紫外线照射人体时，能促进人体合成维生素D。多让婴幼儿晒晒柔和的太阳能有效预防佝偻病。紫外线还具有杀菌作用。医院里的病房通常利用紫外线消毒。值得一提的是，过强的紫外线会伤害人体，应注意防护。

例题解析

1. 验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光;家用电器的遥控器发出的“光”，能用来控制电风扇、电视机、空调器等。对于它们发出的“光”，下列说法中正确的是（ ）

A. 验钞机和遥控器发出的“光”都是紫外线

B. 验钞机和遥控器发出的“光”都是红外线

C. 验钞机发出的“光”是紫外线，遥控器发出的“光”是红外线

D. 验钞机发出的“光”是红外线，遥控器发出的“光”是紫外线

2. 下列关于光的说法，错误的是（ ）

A. 光的三原色是红、黄、蓝

B. 潜望镜利用了光的反射原理

C. 验钞机发出的是紫外线

D. 电视机遥控器发出的是红外线

3. 在电磁波谱中，红外线、可见光和紫外线三个波段的频率大小关系是（ ）

A. 红外线频率最高，可见光频率最低

B. 紫外线频率最高，红外线频率最低

C. 可见光频率最高，红外线频率最低

D. 紫外线频率最高，可见光频率最低

4. 很多人买车后都会对自己的爱车车窗进行贴膜。汽车车窗贴膜的主要作用是（ ）

A. 隔热

B. 防紫外线

C. 隐私

D. 以上都是

5. 在材质、密度相同的条件下，哪种颜色的衣服防晒效果最佳？ （ ）

A. 黑色

B. 蓝色

C. 白色

D. 红色

参考答案

1. C

解析：在现实生活中，红外线可以用在遥控器上。遥控器发出红外线，实现了无线控制家中的用电器，方便人们的生活。紫外线可以使钞票上的荧光物质发光，所以可以做成验钞机。

2. A

解析：光的三原色是红、绿、蓝。潜望镜利用反射原理，即利用镜面反射的原理进行了两次反射，进而使得海面上的光线进入人的眼睛。纸币采用荧光剂粉,在紫外线照射下可以反映出来。红外线在短距离范围内价格低廉、信号好，如短距离对讲机、遥控感应设备、传感设备，比如电梯门的感应，也是利用红外线。

3. B

解析：电磁波谱是一系列不同频率辐射的总称。波段频率从低到高的顺序是：无线电波、微波、红外光、可见光、紫外光、x射线和γ射线。

4. C

解析：汽车车窗贴膜主要作用是隐私。贴膜的隔热效果不理想，因为红外线热作用和穿透能力都很强。紫外线的穿透能力相对较弱，不贴膜的玻璃基本可以阻挡大部分紫外线。

5. D

解析：紫外线是太阳光谱中波长最短的射线，它容易被波长较长的颜色吸收。而在所有颜色中，红色光波最长，相较之下，穿红色衣服可以吸收、过滤掉更多的太阳紫外线，从而减轻紫外线对皮肤的损害。