電磁波的應用.

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1 電磁波的應用

2 目錄 主題．．．．．．．．．．．．．．．．P.1 目錄．．．．．．．．．．．．．．．．P.2 引言．．．．．．．．．．．．．．．．P.3
X射線．．．．．．．．．．．．．．．．P.15 y射線．．．．．．．．．．．．．．．．P.16 激光．．．．．．．．．．．．．．．．P.17-19 總結．．．．．．．．．．．．．．．．P.20 參考資料．．．．．．．．．．．．．．P.21 組員名單．．．．．．．．．．．．．．P.22 THE END ．．．．．．．．．．．．．． ．P. 23

3 引言 電磁輻射(Electromagnetic Radiation)是一種波動的能量。它說明電磁波的發射和傳播，是透過空間或介質傳遞其能量。電磁輻射依頻率一般分為無線電波、微波、紅外光、可見光、紫外光、X射線和γ射線等幾種形式。依據各個波段俱有的能量特徵，可得知在非常低溫下(接近絕對零度時) 物質內的原子僅能輻射出無線電波和微波；當在攝氏零度左右(水的冰點)則原子可輻射紅外光；在表面溫度約攝氏5 - 6千度的物質(如太陽表面)，才會有可見光的輻射；在溫度百萬度的物體表面，就會有X射線；到了表面溫度達百億度的物體表面，也會有γ射線呈現。除了物體表面溫度可來說明不同波段的電磁輻射來源之外，氣體被強光照射下所產生的「螢光效應」，也會有少量的高能量電磁波如紫外光、X射線呈現。至於在核爆、超新星爆發時，則也會有大量的紫外光、X射線和γ射線呈現。

4 電磁波譜圖

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6 短波，中波，長波 中波收音机 長波/短波紫外線照射器

7 無線電波(Radio) 無線電波的範圍波長為15公分－2公里的電磁波。無線電波常被用於長距離的通訊，如電視機、收音機等頻道都是運用到無線電波不易被阻擋、折射、變頻等特性。現今也用無線電波來探索宇宙遙遠處的奧秘。 無線電波偵測器

8 微波(Microwave) 微波是一種電磁波，範圍波長為0.1－15公分的電磁波。微波常被用於短距離的通訊或遙控，如電視機、冷氣機、音響等遙控器都是運用到微波的原理。 現今也已用 2450 MHz的頻率被用於廚房中的蒸煮食物。 特性 頻帶寬闊，能攜帶大量信息 波輻窄.方向性強，減弱干擾現象 波長短 對地表層,大條中的電離層有較強的穿透能力 (頻率高) 對海水的導電性能，海面的粗糙度敏感

9 用處 探測地表下的地質結構 可測量海水的鹽度，海風速度，風向和波 浪高度 微波爐 (物質的電結構不同，使其吸收微
波的能力也不同，有些物質不反射不吸收 微波，對微波而言是透明的，水吸收微波 的能力較強，因此能被微波加熱；微波使 物質內的分子摩擦，令溫度升高) 殺菌 (微生物在微波中選擇性加熱，溫度快 速升高，但蛋白質結構異變，失去活性， 能在較低的溫度將微生物消滅

10 微波圖 全天域360度宇宙微波背景輻射影像照

11 人造衛星（Satellite) 微波波長短，直線傳播特性強，只能視距傳輸，但地球表面是弧形因此每隔一段距離建設中繼站用以接收和發送，實現遠距離傳送。 　因而發展衛星通訊，發射的微波信號能覆蓋地球40%面積，而且其運行軌道與地球自轉一樣，確保信息可在任何時候傳播容量大。 eg：能讓6萬人同時打長途電話

12 人造衛星圖

13 超聲波 特性 容易聚集成細束 (入射的波長愈小，發散角愈小) 容易反射接收 (遇障礙物時反射的波束擴散小)
在固體和液體中的衰減較小，在空氣中衰減較快 種類 (波型) 縱波：在介質傳播時產生質點疏密變化質點振動方向與波的傳播方向一致 橫波：在介質傳播時產生剪切形變質點的振動方向與波的傳播方向互相垂直 瑞利波：在固體內傳播，沿固體的表面傳播質點的振動軌跡是橢圓形 蘭娒波：在薄版內產生，能遍及整塊薄版，沿版的兩個表面傳播

14 用處 工業 測量材料的厚度，硬度，晶粒度等 碪探分層、裂縫、折疊等缺陷 焊接材料 (高溫使接觸面融化，融為一體)
作清洗劑 (發出電磁波，與清洗表面產生摩擦，發生小爆炸，使表面污垢剝落) 化學 產生乳化 (在油水混合時向其發射聲波，可讓油水產生乳化作用) 軍事 潛水艇發出聲波偵察魚雷、潛艇、魚群等目標(發射器發出聲波，遇到目標會被反射，經接收後處理，在螢光幕上顯示出來)

15 超聲波金絲球焊機 超聲波圖

16 紅外線 特性 範圍自波長為7000埃(1A=10－8公分=10－4微米) 易被一般物質吸收,穿透能力較強
仕何溫度高予絕對零度的物質都會產生紅外輻射 熱效應 (物質在特定波長內發射和吸收輻射的能力相約) 用熱像儀能將物體與環境紅外輻射能量的差異以圖顯示出來，使人在夜間或灰濛的情況下仍能清楚看到景象

17 用處 用熱像儀能將物體與環境紅外輻射能量的 差異以圖顯示出來，使人在夜間或灰濛的 情況下仍能清楚看到景象
能精確地量度溫度，測溫範圍廣從零下幾 十度到幾千度 發展遙感技術 -作遙感器，發射或接收信息 -測量大氣，海洋和陸地的溫度 -通過地面溫差，掌握高山、沙漠、 河流等的分布，繪製地圖 紅外線遙控車

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19 可見光(Optical-light) 可見光的波長約為4000－7000埃(1A=10－8公分=10－4微米)。
通常界定波長約4000－4500埃的為紫光；波長約 4500－5200埃的為藍光；波長約5200－5600埃的為綠光；波長約5600－6000埃的光為黃光；波長約6000－6250埃的光為橘光；波長約6250－7000埃的光為紅光。 可見光故障定位器

20 紫外光(Ultraviolet) 紫外光的範圍波長約為100－4000埃 (1A=10-8公分=10-4微米。這一範圍開始於可見光的短波極限，而與長波X射線的波長相重疊。 應用上，在測定氣體或液體中如氯、二氧化硫、二氧化氮、二硫化炭、臭氧、汞等特定分子，以及各種未飽和化合物的成分的紫外吸收光譜，用途很大。

21 X射線(X-ray) X射線是一種穿透力很強的電磁波波長為0.1－100埃 (1A=10-8公分=10-4微米)由高速電子與固體碰撞而產生的，因為它的強穿透力較不會損傷周遭組成物質，所以可用來作非破壞性物品等材料檢驗、以及動物的身體內部骨格等醫學檢查。

22 γ射線(γ-ray) γ射線可以應用在醫學上，摧毀病變的細胞，治療癌症。
　γ射線可以應用在醫學上，摧毀病變的細胞，治療癌症。 伽瑪射線爆發

23 激光laser 特性 物質原子因自發輻射，吸收和受激輻射所產生的光 方向性Directionality (光的集中程度)
eg：1962年，發射激光到月球表面，留下一個顯而易見的亮斑 單色性monochromaticity (光色的單純程度)即波長是否一致 亮度eg：普通的激光器的單色亮度可以比太陽的亮度高100倍 可調諧：可調節輸出的波長

24 用處 商業 全息照片 (發射激光，紀錄被攝物件反射光波的程度，通過特殊方法在人們眼中呈現一張逼真的三維立體圖—若將照片打碎，任何一小張的碎片亦可重新再製作原圖) 作為防偽商標 農業 農民照射果樹，可提高產量和改善品質縮短種子發芽時間，能均勻和快速生長，抵抗力強

25 工業 焊接人造衛星中的零件(因光束聚得很細， 　適合加工微型物件) 精確地測量長度和速度 醫學 外科醫生切腫瘤(能量密度高，似一把刀) 內科醫生作內窺鏡 眼科醫生焊接已經脫落的視網膜 信息處理 攜帶大量和清晰的信息傳遞到各方 光盤機用它在長面掃瞄，根據刻痕反射回來 　的激光變化，再進行處理

26 非接觸激光紅外測溫儀的簡單原理構圖 激光紅外測溫儀

27 總結

28 參考資料 書名：現代物理技術及其應用 作者：馬廷鈞 http://www.pep.com.cn/200410/ca548059.htm
書名：現代物理技術及其應用 作者：馬廷鈞

29 組員名單 陳柏欣（３） 馮國儀（１４） 郭麗欣（１９） 吳健欣（３１） 湯嘉嵐（３３） 雲璟怡（３５）

30 THE END