第十二章第五節(jié)電磁波 相對(duì)論簡(jiǎn)介

1、第五節(jié)電磁波相對(duì)論簡(jiǎn)介第五節(jié)電磁波相對(duì)論簡(jiǎn)介 第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論 欄目欄目 導(dǎo)引導(dǎo)引 第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論 一、電磁波的產(chǎn)生、發(fā)射和接收一、電磁波的產(chǎn)生、發(fā)射和接收 1麥克斯韋電磁場(chǎng)理論麥克斯韋電磁場(chǎng)理論：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生_，變化的，變化的 電場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)產(chǎn)生_ 2電磁場(chǎng)電磁場(chǎng)：變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)總是相互聯(lián)系成為一個(gè)：變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)總是相互聯(lián)系成為一個(gè) 完整的整體，這就是電磁場(chǎng)完整的整體，這就是電磁場(chǎng) 3電磁波電磁波：電磁場(chǎng)：電磁場(chǎng)(電磁能量電磁能量

2、)由近及遠(yuǎn)地向周?chē)鷤鞑バ纬呻娪山斑h(yuǎn)地向周?chē)鷤鞑バ纬呻?磁波磁波 (1)電磁波是橫波，在空間傳播電磁波是橫波，在空間傳播_介質(zhì)介質(zhì) (2)真空中電磁波的速度為真空中電磁波的速度為_(kāi) m/s. (3)電磁波能產(chǎn)生干涉、衍射、反射和折射等現(xiàn)象電磁波能產(chǎn)生干涉、衍射、反射和折射等現(xiàn)象 電場(chǎng)電場(chǎng) 磁場(chǎng)磁場(chǎng) 不需要不需要 3.0108 欄目欄目 導(dǎo)引導(dǎo)引 第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論 4電磁波的發(fā)射電磁波的發(fā)射 (1)發(fā)射條件：足夠高的發(fā)射條件：足夠高的_和和_ (2)調(diào)制分類(lèi)：調(diào)幅和調(diào)頻調(diào)制分類(lèi)：調(diào)幅和調(diào)頻 5電磁波的接收電磁波的接收 (1)調(diào)諧：使

3、接收電路產(chǎn)生調(diào)諧：使接收電路產(chǎn)生_的過(guò)程的過(guò)程 (2)解調(diào)解調(diào):使聲音或圖像信號(hào)從使聲音或圖像信號(hào)從_中還原出來(lái)的過(guò)程中還原出來(lái)的過(guò)程 頻率頻率開(kāi)放電路開(kāi)放電路 電諧振電諧振 高頻電流高頻電流 欄目欄目 導(dǎo)引導(dǎo)引 第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論 C 欄目欄目 導(dǎo)引導(dǎo)引 第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論 二、電磁波譜二、電磁波譜 無(wú)線(xiàn)電波、紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)電波、紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)、X 射線(xiàn)、射線(xiàn)、射線(xiàn)等合射線(xiàn)等合 起來(lái)構(gòu)成了范圍廣闊的電磁波譜起來(lái)構(gòu)成了范圍廣闊的電磁波譜，如圖所示如圖

4、所示 欄目欄目 導(dǎo)引導(dǎo)引 第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論 A 欄目欄目 導(dǎo)引導(dǎo)引 第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論 三、相對(duì)論的簡(jiǎn)單知識(shí)三、相對(duì)論的簡(jiǎn)單知識(shí) 1狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)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)律理規(guī)律 都是都是_ (2)光速不變?cè)恚赫婵罩械墓馑僭诓煌膽T性參考系光速不變?cè)恚赫婵罩械墓馑僭诓煌膽T性參考系 中都是中都是 _，光速與光源、觀(guān)測(cè)者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)沒(méi)有關(guān)系，光速與光源、觀(guān)測(cè)

5、者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)沒(méi)有關(guān)系 相同的相同的 相同的相同的 欄目欄目 導(dǎo)引導(dǎo)引 第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論 大于大于 3相對(duì)論質(zhì)能關(guān)系相對(duì)論質(zhì)能關(guān)系 用用m表示物體的質(zhì)量，表示物體的質(zhì)量，E表示它具有的能量，則愛(ài)因斯表示它具有的能量，則愛(ài)因斯 坦質(zhì)能方程為：坦質(zhì)能方程為：E_. mc2 欄目欄目 導(dǎo)引導(dǎo)引 第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論 ABC 欄目欄目 導(dǎo)引導(dǎo)引 第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論 考點(diǎn)一對(duì)電磁場(chǎng)理論和電磁波的理解考點(diǎn)一對(duì)電磁場(chǎng)理論和電

6、磁波的理解 對(duì)電磁場(chǎng)理論和電磁波的理解對(duì)電磁場(chǎng)理論和電磁波的理解 1對(duì)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的理解對(duì)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的理解 欄目欄目 導(dǎo)引導(dǎo)引 第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論 2對(duì)電磁波的理解對(duì)電磁波的理解 (1)電磁波是橫波電磁電磁波是橫波電磁波的電場(chǎng)波的電場(chǎng) E、磁場(chǎng)、磁場(chǎng) B、傳播方向、傳播方向 v 三三 者兩兩垂直者兩兩垂直，如圖所示如圖所示 (2)電磁波與機(jī)械波不同電磁波與機(jī)械波不同， 機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度與介質(zhì)機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度與介質(zhì) 有關(guān)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)電磁波在介質(zhì)中傳播的速度與介質(zhì)和頻率均

7、有關(guān) 欄目欄目 導(dǎo)引導(dǎo)引 第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論 A 欄目欄目 導(dǎo)引導(dǎo)引 第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論 解析解析 (1)如果電場(chǎng)如果電場(chǎng)(或磁場(chǎng)或磁場(chǎng))是均勻變化的是均勻變化的，產(chǎn)生的磁場(chǎng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)(或或 電場(chǎng)電場(chǎng))是恒定的是恒定的，不能產(chǎn)生新的電場(chǎng)不能產(chǎn)生新的電場(chǎng)(磁場(chǎng)磁場(chǎng))，因而不能產(chǎn)生電因而不能產(chǎn)生電 磁波磁波，A 正確正確，C 錯(cuò)誤；電磁波的傳播速度跟介質(zhì)有關(guān)錯(cuò)誤；電磁波的傳播速度跟介質(zhì)有關(guān)，頻頻 率由波源決定率由波源決定，同一頻率的電磁波在不同介質(zhì)中波長(zhǎng)不等同一頻率的電磁波在

8、不同介質(zhì)中波長(zhǎng)不等， 由由 vf 知在不同介質(zhì)中波的傳播速度不同知在不同介質(zhì)中波的傳播速度不同，B 錯(cuò)誤；電磁錯(cuò)誤；電磁 波在同種均勻介質(zhì)中才能沿直線(xiàn)傳播波在同種均勻介質(zhì)中才能沿直線(xiàn)傳播，D 錯(cuò)誤錯(cuò)誤 欄目欄目 導(dǎo)引導(dǎo)引 第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論 (2)由由 cf 可得：可得：1 c f1 3.0108 200106 m 1.5 m， 2 c f2 3.0108 1 000106 m 0.3 m. 故雷達(dá)發(fā)射電磁波的波長(zhǎng)范圍是故雷達(dá)發(fā)射電磁波的波長(zhǎng)范圍是 0.3 m1.5 m. 電磁波測(cè)距的原理就是通過(guò)發(fā)射和接收電磁波的時(shí)間間電磁波測(cè)距的

9、原理就是通過(guò)發(fā)射和接收電磁波的時(shí)間間 隔來(lái)確定距離隔來(lái)確定距離，所以可根據(jù)所以可根據(jù) xvt 2 確定雷達(dá)和目標(biāo)間的距離確定雷達(dá)和目標(biāo)間的距離 答案答案(2)0.3 m1.5 m 能能 欄目欄目 導(dǎo)引導(dǎo)引 第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論 A 解析解析: 根據(jù)麥克斯韋電磁理論根據(jù)麥克斯韋電磁理論，均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的 磁場(chǎng)磁場(chǎng)，A 錯(cuò)誤電磁波的傳播不需要介質(zhì)錯(cuò)誤電磁波的傳播不需要介質(zhì)，各種頻率的電磁各種頻率的電磁 波在真空中的傳播速度都等于光速波在真空中的傳播速度都等于光速，D 正確正確 欄目欄目 導(dǎo)引導(dǎo)引 第十二章機(jī)

10、械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論 電磁波的特性及電磁波的應(yīng)用電磁波的特性及電磁波的應(yīng)用 電磁電磁 波譜波譜 頻率頻率 /Hz 真空中波長(zhǎng)真空中波長(zhǎng) /m 特性特性應(yīng)用應(yīng)用 遞變遞變 規(guī)律規(guī)律 無(wú)線(xiàn)無(wú)線(xiàn) 電波電波 紅外紅外 線(xiàn)線(xiàn) 可見(jiàn)可見(jiàn) 光光 紫外紫外 線(xiàn)線(xiàn) X射線(xiàn)射線(xiàn) 射線(xiàn)射線(xiàn) 10 3 波動(dòng)性強(qiáng)易發(fā)生波動(dòng)性強(qiáng)易發(fā)生 衍射衍射 無(wú)線(xiàn)電技術(shù)無(wú)線(xiàn)電技術(shù) 1011 1015 10 3 10 7 熱效應(yīng)熱效應(yīng)紅外遙感紅外遙感 1015 10 7 引起視覺(jué)引起視覺(jué)照明、攝影照明、攝影 1015 1017 10 7 10 9 化學(xué)效應(yīng)、熒光化學(xué)效應(yīng)、熒光 效應(yīng)、滅菌

11、消毒效應(yīng)、滅菌消毒 醫(yī)用消醫(yī)用消 毒、防偽毒、防偽 1016 1019 10 8 10 11 貫穿本領(lǐng)強(qiáng)貫穿本領(lǐng)強(qiáng) 檢查、醫(yī)用檢查、醫(yī)用 透視透視 1019L. 根據(jù)狹義相對(duì)論的基本假設(shè)根據(jù)狹義相對(duì)論的基本假設(shè)，光信號(hào)的速度為光速光信號(hào)的速度為光速 c. 欄目欄目 導(dǎo)引導(dǎo)引 第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論 慣性系慣性系 S 中有一邊長(zhǎng)為中有一邊長(zhǎng)為 l 的正方形的正方形(如圖如圖 A 所所 示示) 從相對(duì) 從相對(duì) S 系沿系沿 x 方向以接近光速勻速飛行的飛行器上測(cè)方向以接近光速勻速飛行的飛行器上測(cè) 得此正方形的圖象是得此正方形的圖象是( ) C 解析解析:根據(jù)相對(duì)性原理根據(jù)相對(duì)性原理， 當(dāng)正方形沿當(dāng)正方形沿 x 方向以接近光速勻速飛方向以接近光速勻速飛 行時(shí)行時(shí)，在運(yùn)動(dòng)方向上會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)度收縮效應(yīng)在運(yùn)動(dòng)方向上會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)度收縮效應(yīng)，而在垂直于而在垂直于運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng) 方向上則不會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)度收縮效應(yīng)，故方向上則不會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)度收縮效應(yīng)，故 C 正確正確 欄目欄目 導(dǎo)引導(dǎo)引