高中物理选修3-4期末考点复习:电磁波及其应用、电磁波谱。期末来临,各位少侠们是否做好复习归纳,如果没有,别担心,成都学而思一对一小编为大家整理归纳了高中物理选修3-4期末考点复习:电磁波及其应用、电磁波谱。希望对你复习有帮助。
高中物理选修3-4期末考点复习:电磁波及其应用、电磁波谱
一、麦克斯韦电磁场理论
1、电磁场理论的核心之一:变化的磁场产生电场
在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的(涡旋电场)
◎理解:①均匀变化的磁场产生稳定电场
②非均匀变化的磁场产生变化电场
2、电磁场理论的核心之二:变化的电场产生磁场
麦克斯韦假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生磁场,即变化的电场产生磁场
◎理解:①均匀变化的电场产生稳定磁场;②非均匀变化的电场产生变化磁场
二、电磁波
1、电磁场:如果在空间某区域中有周期性变化的电场,那么这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场;这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场,变化的电场和变化的磁场是相互联系着的,形成不可分割的统一体,这就是电磁场
这个过程可以用下图表达。
2、电磁波:电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波。
3、电磁波的特点:(1)电磁波是横波,电场强度E和磁感应强度B按正弦规律变化,二者相互垂直,均与波的传播方向垂。(2)电磁波可以在真空中传播,速度和光速相同。(3)电磁波具有波的特性
三、赫兹的电火花
赫兹观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象,他还测量出电磁波和光有相同的速度。这样赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论,赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波。
电磁波(谱)及其应用
⑴麦克斯韦出电磁波传播速度与光速相同,说明光具有电磁本质,提出光就是一种电磁波。
⑵电磁波谱
⑶电磁波的应用:
1、电视:电视信号是电视台先把影像信号转变为可以发射的电信号,发射出去后被接收的电信号通过还原,被还原为光的图象重现荧光屏。电子束把一幅图象按照各点的明暗情况,逐点变为强弱不同的信号电流,通过天线把带有图象信号的电磁波发射出去。
2、雷达工作原理:利用发射与接收之间的时间差,出物体的距离。
3、手机:在待机状态下,手机不断的发射电磁波,与周围环境交换信息。手机在建立连接的过程中发射的电磁波特别强。
电磁波与机械波的比较:
共同点:都能产生干涉和衍射现象;它们波动的频率都取决于波源的频率;在不同介质中传播,频率都不变.
不同点:机械波的传播一定需要介质,其波速与介质的性质有关,与波的频率无关.而电磁波本身就是一种物质,它可以在真空中传播,也可以在介质中传播.电磁波在真空中传播的速度均为3。0×108,在介质中传播时,波速和波长不仅与介质性质有关,还与频率有关.
不同电磁波产生的机理:无线电波是振荡电路中自由电子作周期性的运动产生的;红外线、可见光、紫外线是原子外层电子受激发产生的;伦琴射线是原子内层电子受激发产生的;γ射线是原子核受激发产生的。
频率(波长)不同的电磁波表现出作用不同:红外线主要作用是热作用,可以利用红外线来加热物体和进行红外线遥感;紫外线主要作用是化学作用,可用来杀菌和消毒;伦琴射线有较强的穿透本领,利用其穿透本领与物质的密度有关,进行对人体的透视和检查部件的缺陷;γ射线的穿透本领更大,在工业和医学等领域有广泛的应用,如探伤,测厚或用γ刀进行手术。
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