電磁波 相對(duì)論簡介

1、第五節(jié)電磁波相對(duì)論簡介一、電磁波的產(chǎn)生1麥克斯韋電磁場理論變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場2電磁場變化的電場和變化的磁場總是相互聯(lián)系成為一個(gè)完整的整體，這就是電磁場3電磁波電磁場(電磁能量)由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播形成電磁波(1)電磁波是橫波，在空間傳播不需要介質(zhì)(2)真空中電磁波的速度為3.0108 m/s.(3)電磁波能產(chǎn)生干涉、衍射、反射和折射等現(xiàn)象1.(2013高考四川卷)下列關(guān)于電磁波的說法，正確的是()A電磁波只能在真空中傳播B電場隨時(shí)間變化時(shí)一定產(chǎn)生電磁波C做變速運(yùn)動(dòng)的電荷會(huì)在空間產(chǎn)生電磁波D麥克斯韋第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在答案：C二、電磁波的發(fā)射與接收1電磁波的發(fā)射(1

2、)發(fā)射條件：足夠高的頻率和開放電路(2)調(diào)制分類：調(diào)幅和調(diào)頻2電磁波的接收(1)調(diào)諧：使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程(2)解調(diào)：使聲音或圖像信號(hào)從高頻電流中還原出來的過程2.關(guān)于電磁波的發(fā)射和接收，以下說法正確的是()A為了使振蕩電路有效地向空間輻射能量，必須是閉合電路B信號(hào)頻率比較低，不能直接用來發(fā)射電磁波C當(dāng)接收電路的固有頻率與收到的電磁波的頻率相同時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)D要使電視機(jī)的屏幕上有圖像，必須要有檢波過程答案：BCD三、相對(duì)論的簡單知識(shí)1狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)(1)狹義相對(duì)性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的(2)光速不變?cè)恚赫婵罩械墓馑僭诓煌膽T性參考

3、系中都是相同的，光速與光源、觀測者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)沒有關(guān)系2相對(duì)論的質(zhì)速關(guān)系(1)物體的質(zhì)量隨物體速度的增加而增大，物體以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量m與靜止時(shí)的質(zhì)量m0之間有如下關(guān)系：mm0/.(2)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量m總要大于靜止時(shí)的質(zhì)量m0.3相對(duì)論質(zhì)能關(guān)系用m表示物體的質(zhì)量，E表示它具有的能量，則愛因斯坦質(zhì)能方程為：Emc2.3.關(guān)于狹義相對(duì)論的說法，不正確的是()A狹義相對(duì)論認(rèn)為在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的B狹義相對(duì)論認(rèn)為在一切慣性參考系中，光在真空中的速度都等于c，與光源的運(yùn)動(dòng)無關(guān)C狹義相對(duì)論只涉及無加速運(yùn)動(dòng)的慣性系D狹義相對(duì)論任何情況下都適用答案：D考點(diǎn)一對(duì)電磁場理論和電磁波的理

4、解1對(duì)麥克斯韋電磁場理論的理解 2對(duì)電磁波的理解(1)電磁波是橫波電磁波的電場E、磁場B、傳播方向v三者兩兩垂直，如圖所示(2)電磁波與機(jī)械波不同，機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度與介質(zhì)有關(guān)，電磁波在介質(zhì)中傳播的速度與介質(zhì)和頻率均有關(guān)(1)下列關(guān)于電磁波的說法正確的是()A均勻變化的磁場能夠在空間產(chǎn)生電場B電磁波在真空和介質(zhì)中傳播速度相同C只要有電場和磁場，就能產(chǎn)生電磁波D電磁波在同種介質(zhì)中只能沿直線傳播(2)目前雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率多在200 MHz至1 000 MHz的范圍內(nèi)請(qǐng)回答下列關(guān)于雷達(dá)和電磁波的有關(guān)問題雷達(dá)發(fā)射電磁波的波長范圍是多少？能否根據(jù)雷達(dá)發(fā)出的電磁波確定雷達(dá)和目標(biāo)間的距離？解析(1

5、)如果電場(或磁場)是均勻變化的，產(chǎn)生的磁場(或電場)是恒定的，不能產(chǎn)生新的電場(磁場)，因而不能產(chǎn)生電磁波，A正確，C錯(cuò)誤；電磁波的傳播速度跟介質(zhì)有關(guān)，頻率由波源決定，同一頻率的電磁波在不同介質(zhì)中波長不等，由vf知在不同介質(zhì)中波的傳播速度不同，B錯(cuò)誤；電磁波在同種均勻介質(zhì)中才能沿直線傳播，D錯(cuò)誤(2)由cf可得：1 m1.5 m，2 m0.3 m.故雷達(dá)發(fā)射電磁波的波長范圍是0.3 m1.5 m.電磁波測距的原理就是通過發(fā)射和接收電磁波的時(shí)間間隔來確定距離，所以可根據(jù)x確定雷達(dá)和目標(biāo)間的距離答案(1)A(2)0.3 m1.5 m能1.關(guān)于電磁場和電磁波，下列說法中正確的是()A均勻變化的電場

6、在它的周圍產(chǎn)生均勻變化的磁場B電磁波中每一處的電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度總是互相垂直的，且都與波的傳播方向垂直C電磁波和機(jī)械波一樣依賴于介質(zhì)傳播D只要空間中某個(gè)區(qū)域有振蕩的電場或磁場，就能產(chǎn)生電磁波解析：選BD.均勻變化的電場在它的周圍產(chǎn)生恒定的磁場，A錯(cuò)；機(jī)械波的傳播依賴于介質(zhì)，電磁波的傳播不需要介質(zhì)，C錯(cuò)考點(diǎn)二電磁波譜及電磁波的應(yīng)用 電磁波譜頻率/Hz真空中波長/m特性應(yīng)用遞變規(guī)律無線電波103波動(dòng)性強(qiáng)易發(fā)生衍射無線電技術(shù)紅外線10111015103107熱效應(yīng)紅外遙感可見光1015107引起視覺照明、攝影紫外線10151017107109化學(xué)效應(yīng)、熒光效應(yīng)、滅菌消毒醫(yī)用消毒、防偽X射線1016

7、10191081011貫穿本領(lǐng)強(qiáng)檢查、醫(yī)用透視射線10190時(shí)，物體的質(zhì)量mm0，即物體的質(zhì)量改變了，故經(jīng)典力學(xué)不適用C當(dāng)物體以較小的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量變化十分微小，經(jīng)典力學(xué)理論仍然適用，只有當(dāng)物體以接近光速運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量變化才明顯，故經(jīng)典力學(xué)僅適用于低速運(yùn)動(dòng)，而不適用于高速運(yùn)動(dòng)D通常由于物體的速度太小，質(zhì)量的變化不能引起我們的感覺，在分析地球上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，不必考慮質(zhì)量變化解析：選CD.公式中的m0是物體的靜止質(zhì)量，在v遠(yuǎn)小于光速時(shí)，經(jīng)典力學(xué)依然成立，故A、B錯(cuò)誤，C、D正確二、非選擇題8(2013高考江蘇卷)如圖所示，兩艘飛船A、B沿同一直線同向飛行，相對(duì)地面的速度均為v(v接近光速c)地面上測得它們相距為L，則A測得兩飛船間的距離_(選填“大于”、“等于”或“小于”)L.當(dāng)B向A發(fā)出一光信號(hào)，A測得該信號(hào)的速度為_解析：根據(jù)長度的相對(duì)性得LL0所以A測得兩飛船間的距離L0 L.根據(jù)狹義相對(duì)論的基本假設(shè)，光信號(hào)的速度為光速c.答案：大于c(或光速)9.某雷達(dá)工作時(shí)，發(fā)射電磁波的波長20 cm，每秒脈沖數(shù)n5 000，每個(gè)脈沖持續(xù)時(shí)間t0.02 s.(1)該電磁波的頻率為多少？(2)該雷達(dá)的最大偵察距