1、单击此处编辑母版文本样式,第十六章光学电磁波相对论,选考部分 选修3-4,第3节 电磁波与相对论,1/27,栏 目 导 航,1,2,3,抓知识点,抓重难点,抓易错点,2/27,抓知识点,专心研读 领悟细微深处,1,3/27,一、电磁场和电磁波,1,麦克斯韦电磁场理论,_磁场产生电场,_电场产生磁场,2,电磁场,改变电场在周围空间产生磁场,改变磁场在周围空间产生电场,改变电场和磁场成为一个完整整体,这就是电磁场,改变,改变,4/27,3,电磁波,(1)定义:电磁场(电磁能量)由近及远地传输形成电磁波,(2)电磁波是_波,在空间传输_介质,(3)真空中电磁波速度约为_ m/s.,4,无线电波发射和
2、接收,(1)发射电磁波条件,第一,要有足够高_;,第二,电路必须_,使振荡电路电场和磁场分散到尽可能大空间,(2)调制,调制有_和_两种方式,_是调制逆过程,横,不需要,310,8,频率,开放,调幅,调频,解调,5/27,5,电磁波谱,电磁波谱,特征,应用,真空中波长/m,频率/Hz,递变规律,无线电波,波动性强,,易发生衍射,无线电技术,10,3,3,10,11,红外线,热效应,红外线遥感,10,3,10,7,10,11,10,15,可见光,引发视觉,照明、摄影,10,7,10,15,紫外线,化学效应、,荧光效应、能杀菌,医用消毒、防伪,10,7,10,9,10,15,10,17,X射线,贯
3、通性强,检验、医用透视,10,8,10,11,10,16,10,19,射线,贯通本事最强,工业探伤、医用治疗,10,19,6/27,加深了解,麦克斯韦电磁场理论基本观点,1改变磁场产生电场,(1)均匀改变磁场产生稳定电场;,(2)非均匀改变磁场产生改变电场;,(3)振荡磁场产生同频率振荡电场,2改变电场产生磁场,(1)均匀改变电场产生稳定磁场;,(2)非均匀改变电场产生改变磁场;,(3)振荡电场产生同频率振荡磁场,7/27,判断正误,1电场周围一定存在磁场,磁场周围一定存在电场(),2改变电场产生改变磁场(),3无线电波不能发生干涉和衍射现象(),4波长不一样电磁波在本质上完全不一样(),即时
4、突破,8/27,二、相对论简单知识,1,狭义相对论基本假设,(1)在不一样惯性参考系中,一切_都是相同,(2)真空中光速在不一样惯性参考系中都是_,物理规律,相同,9/27,6,质能方程,E,_.,mc,2,10/27,属于狭义相对论基本假设是:在不一样惯性系中(),A真空中光速不变,B时间间隔含有相对性,C物体质量不变,D物体能量与质量成正比,答案:,A,即时突破,11/27,抓重难点,动手演练 掌握提分技巧,2,12/27,电磁波与机械波比较,重难点,1,电磁波和电磁波谱,名称,项目,电磁波,机械波,不,同,点,产生,由周期性改变电场、磁场产生,由质点(波源)振动产生,本质,是物质,是电磁
5、现象,是电磁振荡传输,不是物质,是机械振动在介质中传输,传输机理,电磁场交替感应,质点间相互作用,传输介质,不需要介质(在真空中仍可传输),必须有介质(真空中不能传输),波种类,横波,现有横波也有纵波,速度特点,由介质和频率决定,在真空中等于光速(很大)(,c,3,10,8,m/s),仅由介质决定,13/27,名称,项目,电磁波,机械波,相,同,点,能量,都携带能量并传输能量,速度公式,v,f,遵照规律,均可发生反射、折射、干涉、衍射等现象,14/27,以下关于电磁波说法,正确是(),A电磁波只能在真空中传输,B电场随时间改变时一定产生电磁波,C使变速运动电荷会在空间产生电磁波,D麦克斯韦第一
6、次用试验证实了电磁波存在,【解析】,电磁波是电磁场这种物质在空间传输,它既可在真空中传输,也可在介质中传输,A错误;当电场随时间均匀改变时产生稳定磁场,稳定磁场不能再产生电场,故也就不能形成电磁波,B错误;做变速运动电荷产生改变磁场,改变磁场在其周围空间产生改变电场,电场、磁场交替产生,向外传输过程就形成了电磁波,C正确;麦克斯韦从理论上预言了电磁波存在,赫兹经过试验证实了电磁波存在,D错误,【答案】,C,例 1,15/27,(多项选择)电磁波与声波比较,以下说法中正确是(),A电磁波传输不需要介质,声波传输需要介质,B由空气进入水中时,电磁波速度变小,声波速度变大,C由空气进入水中时,电磁波
7、波长变小,声波波长变大,D电磁波和声波在介质中传输速度,都是由介质决定,与频率无关,答案:,ABC,跟踪训练 1,16/27,(多项选择)关于电磁波谱,以下说法中正确是(),A红外线比红光波长长,它热作用很强,BX射线就是伦琴射线,C阴极射线是一个频率极高电磁波,D紫外线波长比伦琴射线长,它显著作用是荧光作用,跟踪训练2,17/27,解析:,在电磁波谱中,红外线波长比可见光长,而红光属于可见光,故选项A正确;阴极射线与电磁波有着本质不一样,电磁波在电场、磁场中不偏转,而阴极射线在电场、磁场中可能会偏转,电磁波在真空中速度是3,10,8,m/s,而阴极射线速度总是小于3,10,8,m/s,阴极射
8、线实际是高速电子流,故选项C错误;X射线就是伦琴射线,是高速电子流射到固体上产生一个波长很短电磁波,故选项B正确;紫外线显著作用是荧光作用,而伦琴射线显著作用是穿透作用,且紫外线波长比伦琴射线长,故选项D正确,答案:,ABD,18/27,(多项选择)关于狭义相对论说法,正确是(),A狭义相对论认为在不一样惯性参考系中,一切物理规律都是相同,B狭义相对论认为在一切惯性参考系中,光在真空中速度都等于,c,,与光源运动无关,C狭义相对论只包括无加速运动惯性系,D狭义相对论在任何情况下都适用,重难点,2,狭义相对论简单应用,例 2,19/27,【解析】,狭义相对论认为在不一样惯性参考系中,一切物理规律
9、都是相同,选项A正确;狭义相对论认为在一切惯性参考系中,光在真空中速度都等于,c,(光速不变原理),与光源运动无关,选项B正确;狭义相对论只包括无加速运动惯性系,故选项C正确,D错误,【答案】,ABC,20/27,以下列图所表示,两艘飞船,A,、,B,沿同一直线同向飞行,相对地面速度均为,v,(,v,靠近光速,c,)地面上测得它们相距为,L,,则,A,测得两飞船间距离_(选填“大于”“等于”或“小于”),L,.当,B,向,A,发出一光信号,,A,测得该信号速度为_,解析:,A,、,B,相对静止,,A,、,B,相对于地面上人是运动,所以地面上人测得长度短,,A,测得长度大于,L,.因为光速在任何
10、惯性参考系中都不变,所以,A,测得光信号速度为,c,.,答案:,大于,c,(或光速),跟踪训练 3,21/27,抓易错点,亲身体会 击破微弱步骤,3,22/27,关于电磁场和电磁波,以下说法中正确是(),A无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、射线都是电磁波,B改变电场一定产生改变磁场,C在电场周围一定会产生磁场,在磁场周围一定会产生电场,D麦克斯韦预言并证实了电磁波存在,【解析】,电磁波有:无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线,射线,A正确;改变电场能产生磁场,改变磁场能产生电场,只有非均匀改变电场才会产生改变磁场,恒定电场不会产生磁场,故B、C错误;麦克斯韦只是预言了电磁波存在
11、是赫兹第一次经过试验验证了电磁波存在,故D错误,【答案】,A,【错后感悟】,恒定电场不会产生磁场.,例 1,易错点,1,均匀改变与非均匀改变区分,23/27,(多项选择)以下说法正确是(),A摆钟偏快时可缩短摆长进行校准,B火车鸣笛向我们驶来时,我们听到笛声频率将比声源发声频率高,C拍摄玻璃橱窗内物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光强度,D地面附近有一高速水平飞过火箭,地面上人观察到火箭长度要比火箭上人观察到短一些,E光从水中射入玻璃中,发觉光线偏向法线,则光在玻璃中传输速度一定小于在水中传输速度,例 2,易错点,2,长度和时间与静止时不一样,24/27,25/27,【答案】,BDE,【错后感悟】,运动物体比静止物体短时钟变慢,26/27,Thank you for watching,27/27,






