全國(guó)2019年高考物理專題講義光學(xué)專題099電磁振蕩和電磁波

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上電磁振蕩和電磁波一、電磁振蕩 1 K 2 C LG電磁振蕩：在振蕩電路中，電容器極板上的電量，通過(guò)線圈的電流及跟電荷和電流相聯(lián)系的電場(chǎng)和磁場(chǎng)都發(fā)生周期性變化的現(xiàn)象叫電磁振蕩。 1 對(duì)LC振蕩過(guò)程的認(rèn)識(shí)。電磁振蕩：在振蕩電路中，電容器極板上的電量，通過(guò)線圈的電流及跟電荷和電流相聯(lián)系的電場(chǎng)和磁場(chǎng)都發(fā)生周期性變化的現(xiàn)象叫電磁振蕩。（1）從電磁振蕩的表象上看：LC振蕩過(guò)程實(shí)際上是通過(guò)線圈L對(duì)電容器C充、放電的過(guò)程。（2）從物理本質(zhì)上看：LC振蕩過(guò)程實(shí)質(zhì)上是磁場(chǎng)能和電場(chǎng)能之間通過(guò)充、放電的形式相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程。2LC振蕩過(guò)程中規(guī)律的表達(dá)。在LC振蕩過(guò)程中，磁場(chǎng)能及與磁場(chǎng)能相關(guān)的物

2、理量（如線圈中電流強(qiáng)度、線圈電流周圍的磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度、穿過(guò)線圈的磁通量等）和電場(chǎng)能及與電場(chǎng)能相關(guān)的物理量（如電容器的極板間電壓、極板間電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度、極板上電量等）都隨時(shí)間做周期相同的周期性變化。這兩組量中，一組最大時(shí)，另一組恰最??；一組增大時(shí)，另一組正減小。這一特征正是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律所決定的。0tit1t2t3t40tut1t2t3t4LC振蕩過(guò)程中線圈L中的振蕩電流i（與磁場(chǎng)能相關(guān)）和電容器C的極板間交流電壓u（與電場(chǎng)能相關(guān)）的變化曲線分別如圖中的（a）、（b）所示。3LC振蕩過(guò)程一個(gè)周期內(nèi)的幾個(gè)特殊狀態(tài)振蕩電路的狀態(tài)i=0i=0i=0i=Imi=Im時(shí) 刻t=0t=T電容器極板上的電

3、量最大零最大零最大振蕩電流ii=0正向最大i=0反向最大i=0電場(chǎng)能最大零最大零最大磁場(chǎng)能零最大零最大零4. LC振蕩電路的周期公式 （1）L對(duì)T的影響：L越大，振蕩過(guò)程中因自感現(xiàn)象產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)就越大，楞次定律中所說(shuō)的“阻礙”作用也就將越大，從而延緩著振蕩電流的變化，使振蕩周期T變長(zhǎng)。（2）C對(duì)T的影響：C越大，振蕩過(guò)程中無(wú)論是充電階段將C充至一定電壓，或是放電階段一定電壓下的C中的電放完，其時(shí)間都應(yīng)當(dāng)相應(yīng)地變長(zhǎng)，從而使振蕩周期T變長(zhǎng)。二、電磁波1麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的要點(diǎn)（1）變化的磁（電）場(chǎng)將產(chǎn)生電（磁）場(chǎng)。（2）變化的磁（電）場(chǎng)所產(chǎn)生的電（磁）場(chǎng)取決于磁（電）場(chǎng)的變化率。具體地說(shuō)，均勻

4、變化的磁（電）場(chǎng)將產(chǎn)生恒定的電（磁）場(chǎng)，非均勻變化的磁（電）場(chǎng)將產(chǎn)生變化的電（磁）場(chǎng)，周期性變化的磁（電）場(chǎng)將產(chǎn)生周期相同的周期性變化的電（磁）場(chǎng)。（3）變化的磁場(chǎng)和變化的電場(chǎng)互相聯(lián)系著，形成一個(gè)不可分離的統(tǒng)一體電磁場(chǎng)。2、電磁波英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋提出的電磁場(chǎng)理論預(yù)言了電磁波的存在，德國(guó)物理學(xué)家赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在.電磁場(chǎng)和電磁波的概念：變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)相聯(lián)系的統(tǒng)一體叫電磁場(chǎng)；電磁場(chǎng)的傳播就是電磁波.（1）電磁波在真空中的傳播速度：m/s；電磁波的傳播不需要介質(zhì).（2）電磁波的周期T，頻率f，波長(zhǎng)以及它們與波速的關(guān)系：，T、f由波源確定，不因介質(zhì)而變化，而v、在不同的介質(zhì)中其值

5、不同；同一介質(zhì)中的電磁波頻率越高波長(zhǎng)越短.3.電磁波的特點(diǎn)：（1）電磁波是物質(zhì)波，傳播時(shí)不需要介質(zhì)，可在真空中傳播.（2）電磁波是橫波，電場(chǎng)方向和磁場(chǎng)方向都與傳播方向垂直.（3）電磁波與物質(zhì)相互作用時(shí)，能發(fā)生反射、吸收、折射現(xiàn)象.（4）電磁波具有波的共性，能產(chǎn)生干涉、衍射等現(xiàn)象.（5）電磁波在介質(zhì)中波速減小，遵循波長(zhǎng)、波速、頻率的關(guān)系.（6）電磁波向外傳播的是電磁能.三、光的電磁說(shuō)和電磁波譜1、光的電磁說(shuō)光在本質(zhì)上是一種電磁波光的干涉與衍射充分地表明光是一種波，光的偏振現(xiàn)象又進(jìn)一步表明光是橫波。麥克斯韋對(duì)電磁理論的研究預(yù)言了電磁波的存在，并得到電磁波傳播速度的理論值3.11×108m

6、/s，這和當(dāng)時(shí)測(cè)出的光速3.15×108m/s非常接近，在此基礎(chǔ)上麥克斯韋提出了光在本質(zhì)上是一種電磁波，這就是所謂的光的電磁說(shuō)。赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，并測(cè)出其波長(zhǎng)與頻率，進(jìn)而得到電磁波的傳播速度，用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了光的電磁說(shuō)。光作為電磁波的一種，與其他的電磁波共同構(gòu)成電磁波譜。對(duì)于電磁波譜，應(yīng)了解其排布情況、產(chǎn)生機(jī)理及實(shí)際用途。2、電磁波譜電磁波種類無(wú)線電波紅外線可見(jiàn)光紫外線倫琴射線射線頻率（Hz）1043×101210123.9×10143.9×10147.5×10147.5×10145×10163×10163

7、×10203×1019以上真空中波長(zhǎng)（m）3×1041043×10-47.7×1077.7×1074×1074×1076×10910810121011以下觀察方法無(wú)線電技術(shù)利用熱效應(yīng) 激發(fā)熒光 利用貫穿本領(lǐng)照相底片感光（化學(xué)效應(yīng)）核技術(shù)產(chǎn)生機(jī)理LC電路中自由電子的的振蕩原子的外層電子受到激發(fā)原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)原子核受到激發(fā)用途通訊，廣播，導(dǎo)航加熱烘干、遙測(cè)遙感，醫(yī)療，導(dǎo)向等照明，照相，加熱日光燈，黑光燈手術(shù)室殺菌消毒，治療皮膚病等檢查探測(cè)，透視，治療等探測(cè)，治療等3A上海音樂(lè)臺(tái)播出的電波頻率為105.

8、7×106Hz，此電波的周期是 s，在真空中的波長(zhǎng)為 m。答：9.46×109、2.8418電磁輻射對(duì)人體有很大危害，可造成失眠、白細(xì)胞減少、免疫功能下降等。按照有關(guān)規(guī)定，工作場(chǎng)所受電磁輻射強(qiáng)度（單位時(shí)間內(nèi)垂直通過(guò)單位面積的電磁輻射能量）不得超過(guò)0.5W/m2。若某小型無(wú)線電通訊裝置的電磁輻射功率是1.0W，則至少距該裝置多遠(yuǎn)以外才是安全的？ （ A ） A. 0.4m以外 B. 0.8m以外 C.1.0m以外 D. 1.2m以外37、（8分）【物理物理34】012345678Ex/(107 m)圖1麥克斯韋在1865年發(fā)表的電磁場(chǎng)的動(dòng)力學(xué)理論一文中揭示了電、磁現(xiàn)象與光的內(nèi)在聯(lián)系及統(tǒng)一性，即光是電磁波一單色光波在折射率為1.5的介質(zhì)中傳播，某時(shí)刻電場(chǎng)橫波圖象如圖1所示，求該光波的頻率解：設(shè)光在介質(zhì)中的傳播速度為v，波長(zhǎng)為，頻率為f，則 解得： 從波形圖上讀出波長(zhǎng)，代入數(shù)據(jù)解得9、紅外遙感衛(wèi)星通過(guò)接收地面物體發(fā)出的紅外輻射來(lái)探測(cè)地面物體的狀況。地球大氣中的水汽（H2O）、二氧化碳（CO2）能強(qiáng)烈吸收某些波長(zhǎng)范圍的紅外輻