2012届高考一轮复习学案：11.5电磁波 相对论简介.docVIP

第 5 课时　电磁波　相对论简介 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.电磁波 (1)电磁波谱 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线 产生机理 自由电子做周期性运动 原子的外层电子受到激发产生的 内层电子受到激发 原子核受到激发 特性 波动性强 热效应 引起视觉 化学效应 穿透力强 穿透力最强 应用 无线电技术 遥感加热 摄影照明 荧光杀菌 医用透视 工业探伤 变化 波长：大→小 波动性：明显→不明显 频率：小→大 粒子性：不明显→明显 (2)麦克斯韦电磁场理论包含两个要点： ①　变化的磁场在周围空间产生电场　； ②　变化的电场在周围空间产生磁场　. 电磁场与电磁波理论被赫兹用实验证实.麦克斯韦指出光也是电磁波，开创了人类对光的认识的新纪元. (3)电磁振荡 由振荡电路产生，电磁振荡的周期，完全由自身参数决定，叫做回路的固有周期. 电磁振荡的过程是电容器上的电荷量、电路中的电流、电容器中电场强度与线圈中的磁感应强度、电场能量与磁场能量等做周期性变化的过程. (4)电磁波的发射与接收 ①有效地辐射电磁波，必须具备两个条件：一是开放电路，二是发射频率要高. ②把声音信号、图像信号转化为电信号，再把电信号加在回路产生的高频振荡电流上，这一过程叫做对电磁波进行　调制　，从方式上分为两种：　调幅和调频　. ③有选择性地取出我们想要的电波，需要一个调谐电路，使该电路的固有频率和人们想要接收的电磁波频率相同，达到电谐振，这一过程就是　调谐　；从高频振荡电流中把信息取出来的过程叫做检波，这属于调制的逆过程，也叫　解调　. ④电视、雷达大多利用微波段的电磁波.2.相对论简介 (1)狭义相对论两个基本原理 ①狭义相对性原理：　所有惯性系中，物理规律都是相同的　，或者说对于物理规律而言，惯性系是平等的. ②光速不变原理：　相对于所有的惯性参考系，真空中的光速是相等的　. (2)同时性的相对性 在某一惯性系中同时发生的事件，在另一惯性系中不是同时发生的.这与我们的日常经验不符的原因是我们日常能够观测到的速度都远远小于光速.同时性的相对性直接导致了时间的相对性. (3)长度的相对性 同样的杆，在与杆相对静止的惯性系中测量出一个长度值，在与沿杆方向运动的惯性系中测量出的长度值不同，这直接导致了空间的相对性. (4)“钟慢尺缩”效应 Δt＝Δτ/ l0 要注意的是公式中各物理量的意义：Δτ是在相对静止的惯性系中的时间流逝，叫做　固有时间　，l0是在与杆相对静止的惯性系中测量出的杆的长度，叫固有长度，v是沿杆方向运动的惯性系相对于杆的速度. (5)狭义相对论的其他结论 质量与速度的关系：m＝m0/ 能量与速度的关系：E＝E0/式中E0＝m0c2，m0是静止质量. (6)广义相对论简介 ①基本原理：对于物理规律，所有参考系都是平等的，这叫广义相对性原理，它打破了惯性系的特权，赋予所有参考系同等权利；引力场与做匀加速运动的非惯性系等效，这叫等效原理. 广义相对论的验证：基本原理其实是来自于思想与逻辑推理，其验证必须通过由理论推导出来的推论来检验.广义相对论的一些推论已经获得实验检验，包括光线在引力场中的弯曲与雷达回波延迟、水星近日点的进动与引力红移等.一、对麦克斯韦电磁场理论的理解 变化的磁场产生电场，这个电场是旋涡电场，将自由电荷沿电场线移动一周，电场力做功，这一点不同于静电场；均匀变化的磁场产生电场(稳定的电场不再产生磁场)，均匀变化的电场产生稳定的磁场(稳定的磁场不再产生电场)，周期性非均匀变化的磁场产生同频率周期性非均匀变化的电场，周期性均匀变化的电场产生周期性非均匀变化的磁场.交变的电场与磁场相互联系，形成不可分割的统一体，这就是电磁场. 二、电磁波与机械波的区别与共性 1.电磁波与机械波的区别 机械波 电磁波 研究对象 力学现象 电磁现象 周期性变化的物理量 位移随时间和空间做周期性变化 电场强度E和磁感应强度B随时间和空间做周期性变化 传播特点 需要介质；波速由介质决定，与频率无关；有横波、纵波 传播无需介质；在真空中波速为c；在介质中传播时，波速与介质和频率都有关；只有横波 产生 由质点(波源)的振动产生 由周期性变化的电流(电磁振荡)激发 2.机械波与电磁波的共性 机械波与电磁波是本质上不同的两种波，但它们有共同的性质： (1)都具有波的特性，能发生反射、折射、干涉和衍射等物理现象； (2)都满足v＝＝λf； (3)从一种介质传播到另一种介质时频率都不变. 三、LC回路中产生振荡电流的分析 1.电容器在放电过程中，电路中电流增大，由于线圈自感作用阻碍电流的增大，电流不能立刻达到最大值. 2.电容器开始放电时，电流的变化率最大，电感线圈的自感作用对电流的阻碍作用最大，但阻碍却无法阻止，因此，随自感电动势