(江苏专版)2019年高考物理总复习 第58讲 电磁波相对论简介讲义.doc
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1、1第第 5858 讲讲 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介考情剖析考查内容考纲要求考查年份考查详情能力要求狭义相对论的基本假 设狭义相对论时空观与 经典时空观的区别、 同时的相对性 长度 的相对性 质能关系16 年T12B(1)选择,长度 的相对性17 年T12B(1)选择,同时 的相对性,理解知识整合一、麦克斯韦电磁场理论1麦克斯韦电磁场理论 (1)变化的磁场(电场)能够在周围空间产生_; (2)均匀变化的磁场(电场)能够在周围空间产生稳定的_; (3)振荡的磁场(电场)能够在周围空间产生同_的振荡电场(磁场) 2电磁场和电磁波:变化的电场和磁场总是相互联系的,形成一个不可分割的统一体, 即
2、为电磁场_由近及远的传播就形成了电磁波 3电磁波的特点2(1)电磁波是_波在传播方向的任一点 E 和 B 随时间作正弦规律变化,E 与 B 彼此垂直且与传播方向垂直(2)电磁波的传播速度 vf,在真空中的传播速度等于_速 T(3)_预言了电磁波的存在_证实了电磁波,测出了波长和频率,证实 传播速度等于光速;验证电磁波能产生反射、折射、衍射和干涉 4对麦克斯韦电磁场理论的进一步理解二、电磁波的发射 1有效地向外发射电磁波的振荡电路应具备的特点 (1)要有足够高的振荡_理论的研究证明,振荡电路向外界辐射能量的本领与 频率的四次方成正比; (2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的_,才能有效地
3、把电磁场的能 量传播出来 2发射电磁波的目的:传递信息(信号) 把要传递的低频率电信号“加”到高频电磁波上,使电磁波随各种信号而改变叫做调 制其中,使高频振荡的电磁波振幅随信号而改变叫做_;使高频振荡的电磁波频 率随信号而改变叫做_ 三、电磁波的传播 电磁波以横波形式传播,其传播不需要_,传播方式有天波、地波和空间波(又 称直线波)传播速度和频率、波长的关系为_ 四、电磁波的接收 使接收电路产生电谐振的过程叫做_ 五、电磁波的传播及波长、频率、波速 1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
4、不同的,频率越高,波速越小3vf,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,改12LC变 L 或 C 即可改变 f,从而改变电磁波的波长 . 六、电磁波与机械波的比较名称项目电磁波机械波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)的振动产生波的特点横波纵波或横波波速在真空中等于光速(很大)在空气中不大(如声波波速一般为3(c3108 m/s)340 m/s) 介质需要不需要介质(在真空中仍可传播)必须有介质(真空中不能传播)能量传播电磁能机械能七、电磁波谱 1无线电波、_、可见光、_、伦琴射线、 射线合起来构成了范围 广阔的电磁波谱,如图所示说明
5、:波长从大到小排列顺序为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、 射线各种电磁波中,除可见光以外,相邻两个波段间都有_ 2电磁波谱的特性、应用电磁波谱频率/Hz真空中波长/m特性应用递变规律无线电波103波动性强,易发生衍射无线电技术红外线10111015103107红外线遥感可见光1015107引起视觉照明、摄影紫外线10151017107109化学效应、 能杀菌医用消毒、 防伪X 射线101610191081011贯穿性强检查、医用 透视 射线10191011贯穿本领最 强工业探伤、 医用治疗,衍射能力减弱 直线传播能力增强 3.对电磁波谱的两点说明 (1)波长不同的电磁波,表现出不同
6、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、 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 射线都有重叠 八、经典时空观 1惯性参考系 凡是牛顿定律成立的参考系,称为惯性参考系,简称惯性系 2伽利略相对性原理 对于所有的惯性系,力学规律都是相同的 3经典时空观(绝对时空观) 时间和空间彼此独立、互不关联,且不受物质或运动的影响 4经典力学的几个基本结论 (1)同时的绝对性; (2)时间间隔的绝对性; (3)空间距离的绝对性 九、狭义相对论的两个基本假设41狭义相对论原理:在
7、不同的惯性参考系中,一切物理定律都是_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_的 十、狭义相对论的时空观 1_的相对性; 2_的相对性 (1)一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比杆静止时的长度小 (2)在垂直于运动方向上,杆的长度没有变化 (3)长度的变短是相对的如果两条平行的杆在沿自己的长度方向做相对运动,与它们 一起运动的两位观察者都会认为对方的杆缩短了 3时间间隔的相对性 十一、质能方程 物体是具有能量的,并且物体的能量与其本身的质量有关,且关系为_,其中 m 是物体的质量,E 是物体具有的能量5方法技巧释难答疑的金钥匙考点 1 麦克斯韦电磁场理论的基本思想 【典型例
8、题 1】 根据麦克斯韦的电磁场理论,以下叙述中不正确的是( )A教室中开亮的日光灯周围空间必有磁场和电场B工作时打点计时器必有磁场和电场C稳定的电场产生稳定的磁场,稳定的磁场激发稳定的电场D电磁波在传播过程中,电场方向、磁场方向和传播方向三者互相垂直 考点 2 电磁波的特点 【典型例题 2】 下列说法中正确的是( )A电磁波在真空中以光速 c 传播B在空气中传播的声波是横波C声波只能在空气中传播D光需要介质才能传播 考点 3 电磁波谱 【典型例题 3】 电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用了下面正确的是( )A雷达是利用声波的反射来测定物体位置的B银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫
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