高三期末-高三期末電磁波

2019-01-14 23:34:45 　來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)整理

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　　高三期末-高三期末電磁波(一)

　　電磁波的發(fā)現(xiàn)

　　1、電磁場(chǎng)理論的核心之一：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)

　　在變化的磁場(chǎng)中所產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合的(渦旋電場(chǎng))

　　◎理解:(1) 均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定電場(chǎng)

　　(2) 非均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生變化電場(chǎng)

　　2、電磁場(chǎng)理論的核心之二：變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)

　　麥克斯韋假設(shè):變化的電場(chǎng)就像導(dǎo)線中的電流一樣,會(huì)在空間產(chǎn)生磁場(chǎng),即變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)

　　◎理解: (1) 均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定磁場(chǎng)

　　(2) 非均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生變化磁場(chǎng)

　　3、麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的理解:

　　恒定的電場(chǎng)不產(chǎn)生磁場(chǎng)

　　恒定的磁場(chǎng)不產(chǎn)生電場(chǎng)

　　均勻變化的電場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)

　　均勻變化的磁場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)

　　振蕩電場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場(chǎng)

　　振蕩磁場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩電場(chǎng)

　　4、電磁場(chǎng)：如果在空間某區(qū)域中有周期性變化的電場(chǎng),那么這個(gè)變化的電場(chǎng)就在它周?chē)臻g產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng);這個(gè)變化的磁場(chǎng)又在它周?chē)臻g產(chǎn)生新的周期性變化的電場(chǎng),變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)是相互聯(lián)系著的,形成不可分割的統(tǒng)一體,這就是電磁場(chǎng)

　　5、電磁波：電磁場(chǎng)由發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播就是電磁波.

　　6、電磁波的特點(diǎn)：

　　(1) 電磁波是橫波,電場(chǎng)強(qiáng)度E 和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B按正弦規(guī)律變化,二者相互垂直,均與波的傳播方向垂直

　　(2)電磁波可以在真空中傳播,速度和光速相同. v=λf

　　(3) 電磁波具有波的特性

　　7、赫茲的電火花：赫茲觀察到了電磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍射等現(xiàn)象.，他還測(cè)量出電磁波和光有相同的速度.這樣赫茲證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論，赫茲在人類(lèi)歷史上首先捕捉到了電磁波。

　　高三期末-高三期末電磁波(二)

　　電磁振蕩

　　1.LC回路振蕩電流的產(chǎn)生：先給電容器充電，把能以電場(chǎng)能的形式儲(chǔ)存在電容器中。

　　(1)閉合電路，電容器C通過(guò)電感線圈L開(kāi)始放電。由于線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)的阻礙作用。放電開(kāi)始瞬時(shí)電路中電流為零，磁場(chǎng)能為零，極板上電荷量較大。隨后，電路中電流加大，磁場(chǎng)能加大，電場(chǎng)能減少,直到電容器C兩端電壓為零。放電結(jié)束，電流達(dá)到較大、磁場(chǎng)能較多。

　　(2)由于電感線圈L中自感電動(dòng)勢(shì)的阻礙作用電流不會(huì)立即消失，保持原來(lái)電流方向，對(duì)電容器反方向充電，磁場(chǎng)能減少，電場(chǎng)能增多。充電流由大到小，充電結(jié)束時(shí)，電流為零。接著電容器又開(kāi)始放電，重復(fù)(1)、(2)過(guò)程，但電流方向與(1)時(shí)的電流方向相反。

　　2、有效的向外發(fā)射電磁波的條件：(1)要有足夠高的振蕩頻率，因?yàn)轭l率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大。(2)振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)必須分散到盡可能大的空間，才有可能有效的將電磁場(chǎng)的能量傳播出去。

　　3.采用什么手段可以有效的向外界發(fā)射電磁波?

　　改造振蕩電路——由閉合電路成開(kāi)放電路

　　電磁波的發(fā)射和接受

　　1、電諧振：當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流較強(qiáng)，這種現(xiàn)象叫做電諧振。

　　2、調(diào)諧：使接收電路產(chǎn)生電諧振的過(guò)程。通過(guò)改變電容器電容來(lái)改變調(diào)諧電路的頻率。

　　3、檢波：從接收到的高頻振蕩中“檢”出所攜帶的信號(hào)

　　電磁波與信息化社會(huì)

　　1、電視

　　簡(jiǎn)單地說(shuō)：電視信號(hào)是電視臺(tái)先把影像信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢园l(fā)射的電信號(hào) ，發(fā)射出去后被接收的電信號(hào)通過(guò)還原，被還原為光的圖象重現(xiàn)熒光屏。電子束把一幅圖象按照各點(diǎn)的明暗情況，逐點(diǎn)變?yōu)閺?qiáng)弱不同的信號(hào)電流，通過(guò)天線把帶有圖象信號(hào)的電磁波發(fā)射出去。

　　2、雷達(dá)工作原理

　　利用發(fā)射與接收之間的時(shí)間差，出物體的距離。

　　3、手機(jī)

　　在待機(jī)狀態(tài)下，手機(jī)不斷的發(fā)射電磁波，與周?chē)h(huán)境交換信息。手機(jī)在建立連接的過(guò)程中發(fā)射的電磁波特別強(qiáng)。

　　高三期末-高三期末電磁波(三)

　　電磁波譜

　　1.光的電磁說(shuō)

　　(1)麥克斯韋出電磁波傳播速度與光速相同，說(shuō)明光具有電磁本質(zhì)

　　(2)電磁波譜

　　電磁波譜無(wú)線電波紅外線可見(jiàn)光紫外線 X射線射線

　　產(chǎn)生機(jī)理在振蕩電路中，自由電子作周期性運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生

　　原子的外層電子受到激發(fā)產(chǎn)生的

　　原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的原子核受到激發(fā)后產(chǎn)生的

　　(3)光譜 ①觀察光譜的儀器，分光鏡 ②光譜的分類(lèi)，產(chǎn)生和特征

　　2.發(fā)射光譜連續(xù)光譜產(chǎn)生特征

　　i由熾熱的固體、液體和高壓氣體發(fā)光產(chǎn)生的由連續(xù)分布的，一切波長(zhǎng)的光組成

　　ii明線光譜由稀薄氣體發(fā)光產(chǎn)生的由不連續(xù)的一些亮線組成

　　iii吸收光譜高溫物體發(fā)出的白光，通過(guò)物質(zhì)后某些波長(zhǎng)的光被吸收而產(chǎn)生的在連續(xù)光譜的背景上，由一些不連續(xù)的暗線組成的光譜

　　3、光譜分析：

　　一種元素，在高溫下發(fā)出一些特點(diǎn)波長(zhǎng)的光，在低溫下，也吸收這些波長(zhǎng)的光，所以把明線光波中的亮線和吸收光譜中的暗線都稱(chēng)為該種元素的特征譜線，用來(lái)進(jìn)行光譜分析。　　4、電磁波與機(jī)械波的比較:

　　i共同點(diǎn)：都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象;它們波動(dòng)的頻率都取決于波源的頻率;在不同介質(zhì)中傳播，頻率都不變.

　　ii不同點(diǎn)：機(jī)械波的傳播一定需要介質(zhì)，其波速與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，與波的頻率無(wú)關(guān).而電磁波本身就是一種物質(zhì)，它可以在真空中傳播，也可以在介質(zhì)中傳播.電磁波在真空中傳播的速度均為3.0×108m/s，在介質(zhì)中傳播時(shí)，波速和波長(zhǎng)不僅與介質(zhì)性質(zhì)有關(guān)，還與頻率有關(guān).

　　5、不同電磁波產(chǎn)生的機(jī)理

　　無(wú)線電波是振蕩電路中自由電子作周期性的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的.

　　紅外線、可見(jiàn)光、紫外線是原子外層電子受激發(fā)產(chǎn)生的.

　　倫琴射線是原子內(nèi)層電子受激發(fā)產(chǎn)生的.

　　γ射線是原子核受激發(fā)產(chǎn)生的.

　　頻率(波長(zhǎng))不同的電磁波表現(xiàn)出作用不同.

　　紅外線主要作用是熱作用，可以利用紅外線來(lái)加熱物體和進(jìn)行紅外線遙感;

　　紫外線主要作用是化學(xué)作用，可用來(lái)殺菌和消毒;

　　倫琴射線有較強(qiáng)的穿透本領(lǐng)，利用其穿透本領(lǐng)與物質(zhì)的密度有關(guān)，進(jìn)行對(duì)人體的透視和檢查部件的缺陷;

　　γ射線的穿透本領(lǐng)更大，在工業(yè)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，如探傷，測(cè)厚或用γ刀進(jìn)行手術(shù).

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