十九 电磁波 相对论-2024年新高考物理普通高中学业水平等级性考试总复习大纲

十九电磁波相对论 无线电波 波长lm/- 10-^210410^610-^∘10-1010-2 长波中波短波微波红外线紫外线x射线_γ射线 ○狭义相对论的基本假设 基础（×，狭义相对性原理 〔353)狭义相对论·光速不变性原理 种效应。-O时间延缓效应 o长度收缩效应 电磁波相对论·物理 ·273· 347.变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，二者相互联系，形成一 个不可分割的统一的电磁场。如果在空间某区域有周期性变化的电场就会在周围引 起周期性变化的隧场，变化的电场和磁场又会在较远的空间引起新的变化的电场和 磁场。这样变化的电场和磁场由近及远地向周围传播，形成了电磁波。电磁波 的电场、磁场、传播方向三者两两垂直。 19 沿z轴传播的电磁波 北京宏达一甲收 348.麦克斯韦电磁场理论 变化的磁场产生电场 变化的电场产生磁场 ·均匀变化的磁场产生恒定电场。 ·均匀变化的电场产生恒定磁场。 非均匀变化的磁场产生变化的 非均匀变化的电场产生变化的 电场。 磁场。 ·周期性变化的磁场产生同频率 ·周期性变化的电场产生同频率 变化的电场。 变化的磁场。 麦克斯韦的预言：电磁波在真空中的传播速度等于光速℃，由此预言光是电磁波。 德国科学家赫滋证实了麦克斯韦关于光的电磁理论，首先捕捉到了电磁波。 349.大小和方向都做绸期性迅速变化的电流叫作振荡电流，产生振荡电流的电路叫 作振荡电路。由电感线圈L和电容C组成的最简单的振荡电路，称为C振荡电路_。 1C振荡电路的周期T与电感L,电容C的关系是T=2红C,颜率∫=7= 2πC 电磁波相对论·物理 …274 京宏达一甲欢利牌技利烟公司 电路状态 平 时刻t 0 T 3T 4 T 电荷q 最多 0 最多 0 最多 19 电场能 最大 0 最大 0 最大 电流i 0 正向最大 0 反向最大 0 磁场能 0 最大 0 最大 0 请画出电荷9、电场强度E、极板间电压U、电流i、磁感应强度B随时间 变化的图像 g(E,U) 振荡规律 O T (B) 0 T 放电 充电放电充电 小在电猫振荡中，电荷量？、电流i,电场强度E、磁感应强度B都在发生周潮性变化，电场能和磁场能也发生周期 性相互转化。 350.电磁波的发射、传播与接收 ·电磁波的发射：为利用电磁波传递信号，需要对电磁波进行调制（使载波随各种 信号而改变的技术，分为调幅和调频)。 电磁波相对论·物理 ·275· 京宏达一甲欢商料技有限公司 载波：用来携带信号的高频电磁波 公 载波 信号 19 调幅：使高频电磁波的振幅随信号 调频：使高频电磁波的频率随信号 的强弱而变。 的强弱而变。 ·电磁波的传播：电磁波的传播不需要介质。在真空中不同频率的电磁波传播速度均 为光速：不同频率的电磁波在同一介质中传播的速度不同，频率越高，波速越小。 ·电磁波的接收：经过解调处理，可以使信号从高频电流中还原出来，是调制的逆 过程。 351.电磁波谱：按电磁波的波长大小或频率高低的顺序排列成的谱。 按波长由长到短排列的电磁波谱：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、Y射线。 波长大于1mm(频率 波长比无线电波短，比可 波长最短，具有很高的 小于300CHz)的电 见光长。所有物体都发射 能量和很强的穿透性。 磁波，用于通信、广 红外线。热物体的红外辐 用于治疗某些瘤症、探 播及其他信号传输。 射比冷物体的红外辐射强。 测金属部件内部的缺陷。 可见光波长范围：400-760nm 无线电波 波长m102 10 102 10-4 106 10- 10-10 1012 长波中波短泼 微波 一红外线紫外线 X射线 一Y射线 在紫光之外，波长范围为5~370nm的电磁波。 具有较高的能量和较强穿 紫外线具有较高的能量，足以破坏细胞核中的 透性，可用于安检、CT 物质，可用来灭菌消毒。 胸透、工业上金属探伤。 电磁波相对论·物理 ·276· 京宏 352.电磁波与机械波的比较 机械波 电磁波 不同点 电磁波产生的机理有多种，有电子 周期性运动产生（无线电波），有 原子外层电子受激发后产生（红外 机械波是由机械振动产生的。 产生机理 线、可见光、紫外线)，有原子的 内层电子受激发后产生(X射 线)，有原子核受激发后产生(y 射线) 19 电磁波能在真空中传播，且速度为 机械波的传播速度由介质决定， 介质对 传播速度 光速；在同一介质中，不同 与频率无关，且机械波不能在 真空中传播。 的影响 频率的电磁波的传播速度不同， 频率越大速度越小。 机械波可能是横波，也可能是纵波。 横波、纵波 电磁波是横波。 相同点 具有波的一切特性，都能发生千涉、行射，波长、波速、频率之间的关系均满足？=。 353.相对论时空观 ①狭义相对论的两个基本假设： 公 ·狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中