高考物理 热点快速突破 选考部分 专题19 电磁波 相对论简介

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1、专题19电磁波相对论简介【高考命题热点】主要考查有关电磁波的产生、发射、接收和传播的选择题。【知识清单】一 电磁场和电磁波1.电磁波的产生(1)麦克斯韦电磁场理论变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场.(2)电磁场变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个完整的整体,这就是电磁场.(3)电磁波电磁场(电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波.①电磁波是横波,在空间传播不需要介质;②真空中电磁波的速度为3×108m/s;③v=λf对电磁波同样适用;④电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象。2.电磁波的发射和接收(1)发射电磁波的条件①要有足够高的振荡频率;②电路必

2、须开放,使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间。(2)调制有调幅和调频两种方式,解调是调制的逆过程(3)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特性应用递变规律无线电波<3×1011>10-3波动性强,易发生衍射无线电技术红外线1011~101510-3~10-7热效应红外线遥感可见光101510-7引起视觉照明、摄影紫外线1015~101710-7~10-9化学效应、荧光效应、医用消毒、防伪能杀菌X射线1016~101910-8~10-1

3、1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、4)电磁波的能量随频率的增大而增大。3.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=,改变L或C即可改变f,从而改变电磁波的波长λ。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)(c=3×108m

5、/s)在空气中不大(如声波波速一般为340m/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二 相对论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.2.时间和空间的相对性“同时”的相对性:同时是相对的,与参考系的运动有关.答案P98热点突破提升练十九1.结合电磁波传播速度表达式v=λf,下述结论正确的是(  )A.波长越大,传播速度就越大B.频率越高,传播速度就越大C.发射能量越大,传播速度就越大D.电磁波的

6、传播速度与传播介质有关2.关于电磁波,下列说法正确的是(  )A.雷达是用X光来测定物体位置的设备B.电磁波是横波C.电磁波必须在介质中传播D.使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调3.各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序是(  )A.γ射线、紫外线、可见光、红外线B.γ射线、红外线、紫外线、可见光C.紫外线、可见光、红外线、γ射线D.红外线、可见光、紫外线、γ射线4.下列说法正确的是(  )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5.(多选)关于电磁场和电磁波,正确的说法是(  )A.只

7、有不均匀变化的磁场,才能在其周围空间产生电场B.电磁波的频率等于激起电磁波的振荡电流的频率C.电磁波能脱离电荷而独立存在D.电磁波的传播速度一定是3×108m/s6.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7.关于麦克斯韦的电磁场理论,下列说法正确的是(  )A.稳定的电场产生稳定的磁场B.均匀变化的电场产生均匀变化的磁场,均匀变化的磁场产生均匀变化的电场C.变化的电场产生的磁场一定是变化的D.振荡的电场在周围空间产生的磁场也是振

8、荡的8.关

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