《电磁波 相对论简介》复习.doc

电磁波 相对论简介 一、知识脉络 二、知识梳理与例题讲练 （一）电磁波的发现 1．麦克斯韦的电磁场理论 麦克斯韦电磁场理论的两大支柱：，。 2．电磁场：按照麦克斯韦的电磁场理论，变化的______和______总是相互联系的，形成一个不可分离的统一场，称为________。电场和磁场只是这个统一的_______的两种具体表现。 3．电磁波 变化的电场和磁场从产生的区域由近及远地向周围空间传播，就形成_________。 ①电磁波是__________（填“横波”或“纵波”）。在电磁波传播方向上的任一点，场强E和磁感应强度B均与传播方向________且随时间变化。 ②电磁波的传播不需要介质，在_________中也能传播。在真空中的波速为c=_________m/s。 ③波速和波长、频率的关系：c=_______ 【例1】【例】（二）电磁振荡 1．振荡电路：大小和方向都随时间做周期性变的电流叫做________，能够产生振荡电流的电路叫________，LC回路是一种简单的_________。 2．LC回路的电磁振荡过程：可以用图象来形象分析电容器充、放电过程中各物理量的变化规律，如图所示3．LC回路的振荡周期和频率 T=__________________ f=__________________ 注意：LC回路的T、f只与电路本身性质L、C有关 电磁振荡的周期很小，频率很高，这是振荡电流与普通交变电流的区别。 分析电磁振荡要掌握以下三个要点（突出能量守恒的观点）： 理想的LC回路中_____能E电和_____能E磁在转化过程中的总和_______。 回路中电流越大时，L中的_______能越大（磁通量越___）。 极板上电荷量越大时，C中_____能越大（板间场强越___、两板间电压越___、磁通量变化率越___）。 LC回路中的电流图象和电荷图象总是互为余函数（见右图）。 【例】 某时刻LC回路中电容器中的电场方向和线圈中的磁场方向如右图所示。则这时电容器正在 充电 （充电还是放电），电流大小正在 （增大还是减小）。 【例】右边两图中电容器的电容都是C=4×10-6F，电感都是L=9×10－4H，左图中电键K先接a，充电结束后将K扳到b；右图中电键K先闭合，稳定后断开。两图中LC回路开始电磁振荡t=3.14×10－4s时刻，C1的上极板正在 电（充电还是放电）,带 电（正电还是负电）；L2中的电流方向向 (左还是右)，磁场能正在 （增大还是减小）。 （三）无线电波的发射和接收 1．无线电波：技术中使用的电磁波。 2．无线电波的发射：如图所示。 ① 有效地发射电磁波的条件是：频率（单位时间内辐射出的能量P∝f 4）；形成电路（把电场和磁场分散到尽可能大的空间里去）。 ②调制：使电磁波随各种信号而改变。调制有“调幅”和“调频” 3．无线电波的接收 ①电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫做__________。 ②调谐：使接收电路产生的过程。调谐电路如图所示。通过改变电容器电容来改变调谐电路的。 ③检波：从接收到的高频振荡中“检”出所携带的信号。 （四）电磁波与信息化社会 广播、电视、雷达、无线通信等都是电磁波的具体应用。 电视：电视信号的发送：在电视发射端，用摄像管将光信号转换为电信号，对高频振荡进行调制，然后通过天线把带有信号的电磁波发射出去。（包括伴音）。 电视信号的接收：接收端通过调谐、检波将电信号送到显像管，由显象管将电信号还原成图像，接收端同时将伴音信号还原成声音。 摄像机每秒要传送25张画面，电视接收机也以相同的速率在荧光屏上显现这些画面，由于更换迅速和视觉暂留，人感觉到的便是活动影像。 雷达：无线电定位的仪器，波位越短的电磁波，传播的直线性越好，反射性能强，多数的雷达工作于微波波段。缺点，沿地面传播探测距离短。中、长波雷达沿地面的探测距离较远，但发射设备复杂。 【例】 一台收音机，把它的调谐电路中的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出，仍然收不到某一较高频率的电台信号。要想收到该电台信号，应该 （增大还是减小）电感线圈的匝数。 【例】 某防空雷达发射的电磁波频率为f=3×103MHZ，屏幕上尖形波显示，从发射到接受经历时间Δt=0.4ms，那么被监视的目标到雷达的距离为 km。该雷达发出的电磁波的波长为 m。 （五）电磁波谱 按电磁波的_____或______大小的顺序排列成谱，叫电磁波谱。按波长从长到短的顺序排列，依次是_______、红外线、_______、_________、X射线、γ射线。 可见光 紫外线