【师说 人教版】2017届高三物理一轮总复习课件+课时训练：选修3-4（10份打包）

知识点二　电磁波谱 1．定义：按电磁波的波长从长到短分布是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线，形成电磁波谱． 2．电磁波谱的特性、应用 电磁 波谱 频率 /Hz 真空中 波长/m 特性 应用 无线 电波 <3×1011 >10－3 波动性强， 易发生衍射 无线电技术 红外线 1011～1015 10－3～10－7 热效应 红外线 遥感 可见光 1015 10－7 引起视觉 照明、摄影 紫外线 1015～1017 10－7～10－9 化学效应、 荧光效应、 能杀菌 医用消毒、 防伪 X射线 1016～1019 10－8～10－11 贯穿性强 检查、医用 透视 γ射线 >1019 <10－11 贯穿本领 最强 工业探伤、 医用治疗 知识点三　狭义相对论的基本假设　质速关系、质能关系相对论质能关系式 1．狭义相对论的两个基本假设 (1)狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的． (2)光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，光速与光源、观测者间的相对运动没有关系． 2．相对论的质速关系 (1)物体的质量随物体速度的增加而增大，物体以速度v运动时的质量m与静止时的质量m0之间有如下关系：m＝eq \f(m0,\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2)). (2)物体运动时的质量m总要大于静止时的质量m0. 3．相对论质能关系：用m表示物体的质量，E表示它具有的能量，则爱因斯坦质能方程为：E＝mc2. [思维诊断] (1)电磁波的传播需要介质 (　　) (2)电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场 (　　) (3)无线电波不能发生干涉和衍射现象 (　　) (4)波长不同的电磁波在本质上完全相同 (　　) (5)相对论的质能关系说明质量和能量是一种对应关系，并不能说质量就是能量 (　　) × × × × √ √ √ 考点　　电磁波和电磁波谱 1.电磁波的传播及波长、频率、波速 (1)电磁波本身是一种物质，电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播，在真空中不同频率的电磁波传播速度是相同的(都等于光速)． (2)不同频率的电磁波，在同一介质中传播，其速度是不同的，频率越高，波速越小． (3)三者关系v＝λf，f是电磁波的频率，即为发射电磁波的LC振荡电路的频率f＝eq \f(1,2π\r(LC))，改变L或C即可改变f，从而改变电磁波的波长λ. 2．电磁波与机械波的比较 　　名称 项目　　 电磁波 机械波 不同点 研究 对象 电磁现象 力学现象 产生 由周期性变化的电场、磁场产生 由质点(波源)的振动产生 本质 是物质，是电磁现象，是电磁振荡的传播 不是物质，是机械振动在介质中的传播 传播 机理 电磁场交替感应 质点间相互作用 不同点 传播 介质 不需要介质(在真空中仍可传播) 必须有介质(真空中不能传播) 描述 的量 电场强度E与磁感应强度B随时间和空间周期性变化 质点的位移x、加速度a随时间和空间周期性变化 波的 种类 横波 既有横波也有纵波 速度 特点 由介质和频率决定，在真空中等于光速(c＝3×108 m/s) 仅由介质决定 相同点 能量 都携带能量并传播能量 速度 公式 v＝λf 遵循 规律 均可发生反射、折射、干涉、衍射等现象 3.对电磁波谱的四点说明 (1)波长不同的电磁波，表现出不同的特性．其中波长较长的无线电波和红外线等，易发生干涉、衍射现象；波长较短的紫外线、X射线、γ射线等，穿透能力较强． (2)电磁波谱中，相邻两波段的电磁波的波长并没有很明显的界线，如紫外线和X射线、X射线和γ射线都有重叠． (3)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的周期性运动产生的；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；X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． (4)电磁波的能量随频率的增大而增大． [例]　下列关于电磁波的说法，正确的是(　　) A．电磁波只能在真空中传播 B．电场随时间变化时一定产生电磁波 C．做变速运动的电荷会在空间产生电磁波 D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在 [解析]　电磁波是电磁场这种物质在空间的传播，它既可在真空中传播，也可在介质中传播，A错误．当电场随时间均匀变化时产生稳定的磁场，稳定的磁场不能再产生电场，故也就不能形成电磁波，B错误．做变速运动的电荷产生变化的磁场，变化的磁场在其周围空间产生变化的电场……电场、磁场交替产生，向外传播的过程就形成了电磁波，C正确．麦克