電磁波的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)

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1、一、電磁波發(fā)現(xiàn)的背景一、電磁波發(fā)現(xiàn)的背景1 1、麥克斯韋少年時(shí)在數(shù)學(xué)上極有天賦。、麥克斯韋少年時(shí)在數(shù)學(xué)上極有天賦。2 2、麥克斯韋受到法拉第巨大的激勵(lì)。、麥克斯韋受到法拉第巨大的激勵(lì)。3 3、前人工作的成果是麥克斯韋取得、前人工作的成果是麥克斯韋取得 成功的基石。成功的基石。1 1、電磁波的發(fā)現(xiàn)、電磁波的發(fā)現(xiàn)二、偉大的預(yù)言二、偉大的預(yù)言1 1、兩個(gè)基本觀點(diǎn)：、兩個(gè)基本觀點(diǎn)：a.a.變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)。變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)。b.b.變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)。變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)。麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的兩大基本要點(diǎn)是：麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的兩大基本要點(diǎn)是：（1 1）、不僅電荷能夠產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的磁）、不僅電荷能

2、夠產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的磁 場(chǎng)也能產(chǎn)生電場(chǎng)；場(chǎng)也能產(chǎn)生電場(chǎng)；（2 2）、不僅電流能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的電）、不僅電流能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的電 場(chǎng)也能產(chǎn)生磁場(chǎng)。場(chǎng)也能產(chǎn)生磁場(chǎng)。按照這個(gè)理論，變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)總是按照這個(gè)理論，變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)總是相互聯(lián)系的，形成不可分割的統(tǒng)一體相互聯(lián)系的，形成不可分割的統(tǒng)一體電電磁場(chǎng)磁場(chǎng)。電場(chǎng)和磁場(chǎng)是電磁場(chǎng)這個(gè)統(tǒng)一體的兩種具體表現(xiàn)形式。電場(chǎng)和磁場(chǎng)是電磁場(chǎng)這個(gè)統(tǒng)一體的兩種具體表現(xiàn)形式。非均勻變非均勻變化的磁場(chǎng)化的磁場(chǎng)變變化化電電場(chǎng)場(chǎng)若是均勻變化若是均勻變化穩(wěn)定磁場(chǎng)穩(wěn)定磁場(chǎng)不再激發(fā)不再激發(fā)若非均勻變化若非均勻變化變化磁場(chǎng)變化磁場(chǎng)若是均勻變化若是均勻變化穩(wěn)定電場(chǎng)穩(wěn)定電場(chǎng)若非均勻變

3、化若非均勻變化2 2、電磁波形成示意圖：、電磁波形成示意圖：3 3、電磁波的特性：、電磁波的特性：a.a.不需要傳播介質(zhì)不需要傳播介質(zhì),可以在真空中傳播?？梢栽谡婵罩袀鞑ァ.b.傳播速度等于光速。傳播速度等于光速。c.c.光是一種電磁波。光是一種電磁波。激激發(fā)發(fā)激激發(fā)發(fā)激激發(fā)發(fā)激激發(fā)發(fā)三、赫茲的電火花三、赫茲的電火花1 1、試驗(yàn)裝置：、試驗(yàn)裝置：a.a.連接感應(yīng)圈的兩個(gè)金屬球。連接感應(yīng)圈的兩個(gè)金屬球。b.b.導(dǎo)線環(huán)上的兩個(gè)金屬球。導(dǎo)線環(huán)上的兩個(gè)金屬球。2 2、試驗(yàn)現(xiàn)象：、試驗(yàn)現(xiàn)象：當(dāng)感應(yīng)圈兩個(gè)金屬球間有火花跳過時(shí)，導(dǎo)線環(huán)兩個(gè)小球當(dāng)感應(yīng)圈兩個(gè)金屬球間有火花跳過時(shí)，導(dǎo)線環(huán)兩個(gè)小球間也跳過了火花。

4、間也跳過了火花。3 3、現(xiàn)象解釋：、現(xiàn)象解釋：當(dāng)感應(yīng)圈兩個(gè)金屬球間有火花跳過時(shí)，立刻產(chǎn)生了一個(gè)當(dāng)感應(yīng)圈兩個(gè)金屬球間有火花跳過時(shí)，立刻產(chǎn)生了一個(gè)交變電磁場(chǎng)，形成電磁波在空間傳播，經(jīng)過導(dǎo)線環(huán)時(shí)激發(fā)出交變電磁場(chǎng)，形成電磁波在空間傳播，經(jīng)過導(dǎo)線環(huán)時(shí)激發(fā)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，使得導(dǎo)線環(huán)中也產(chǎn)生了火花。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，使得導(dǎo)線環(huán)中也產(chǎn)生了火花。問題與練習(xí)：1 1、下面說法中正確的是（、下面說法中正確的是（）A A、恒定電流能夠在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)、恒定電流能夠在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)B B、穩(wěn)定電場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)、穩(wěn)定電場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)C C、靜止電荷能夠在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)、靜止

5、電荷能夠在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)D D、變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)互相激發(fā)，形成由近及遠(yuǎn)、變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)互相激發(fā)，形成由近及遠(yuǎn) 傳播的電磁波。傳播的電磁波。2 2、電磁波譜、電磁波譜一、波長(zhǎng)、周期、頻率和波速一、波長(zhǎng)、周期、頻率和波速1 1、波長(zhǎng)（、波長(zhǎng)（）：相鄰兩個(gè)波峰（波谷）的距離。）：相鄰兩個(gè)波峰（波谷）的距離。單位：米（單位：米（m m）2 2、周期（、周期（T T）：波峰（波谷）傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離）：波峰（波谷）傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離 所用的時(shí)間。所用的時(shí)間。單位是秒（單位是秒（s)s)3 3、頻率（、頻率（f f）：）：1s1s內(nèi)波峰（波谷）通過的次數(shù)。單內(nèi)波峰（波谷）通過的次數(shù)。單 位是赫茲

6、位是赫茲(Hz)(Hz)4 4、波速（、波速（v v）：波傳播的快慢。）：波傳播的快慢。5 5、兩個(gè)重要的關(guān)系式、兩個(gè)重要的關(guān)系式:6 6、對(duì)于電磁波、對(duì)于電磁波:用用c c表示波速。表示波速。注意：電磁波的頻率與波長(zhǎng)呈反比。注意：電磁波的頻率與波長(zhǎng)呈反比。二、電磁波譜二、電磁波譜1 1、電磁波譜的概念：、電磁波譜的概念：按電磁波的波長(zhǎng)或頻率大小的順序把它們排按電磁波的波長(zhǎng)或頻率大小的順序把它們排列成譜，叫電磁波譜。列成譜，叫電磁波譜。2 2、無線電波、無線電波特點(diǎn)：特點(diǎn)：大于大于1mm1mm（f f小于小于300000Mz300000Mz），），較長(zhǎng)。較長(zhǎng)。應(yīng)用：應(yīng)用：長(zhǎng)、中短波用于發(fā)送廣播

7、信號(hào)。長(zhǎng)、中短波用于發(fā)送廣播信號(hào)。微波用于發(fā)送電視信號(hào)和微波爐。微波用于發(fā)送電視信號(hào)和微波爐。3 3、紅外線、紅外線特點(diǎn)：特點(diǎn)：*介于無線電波和可見光之間。介于無線電波和可見光之間。*所有物體都會(huì)發(fā)射紅外線。所有物體都會(huì)發(fā)射紅外線。*物體的紅外輻射跟溫度有關(guān)。物體的紅外輻射跟溫度有關(guān)。應(yīng)用：應(yīng)用：紅外體溫計(jì)、紅外夜視議、紅外攝影、紅外體溫計(jì)、紅外夜視議、紅外攝影、紅外遙感技術(shù)等。紅外遙感技術(shù)等。4 4、可見光、可見光波長(zhǎng)在波長(zhǎng)在700700400nm400nm之間，它是由各種色光組成。之間，它是由各種色光組成。彩虹是怎樣形成的？彩虹是怎樣形成的？5 5、紫外線、紫外線特點(diǎn)：特點(diǎn)：介于介于5 5

8、400nm400nm之間，之間，較短；能量較高。較短；能量較高。應(yīng)用：應(yīng)用：滅菌殺毒，促進(jìn)人體對(duì)鈣的吸收滅菌殺毒，促進(jìn)人體對(duì)鈣的吸收，設(shè)計(jì)防偽措施。，設(shè)計(jì)防偽措施。6 6、x x射線和射線和射線射線特點(diǎn)：特點(diǎn)：波長(zhǎng)很短，頻率很高；穿透力強(qiáng)，能量高。波長(zhǎng)很短，頻率很高；穿透力強(qiáng)，能量高。應(yīng)用：應(yīng)用：x x射線用于人體檢查如射線用于人體檢查如CTCT掃描。掃描。x x射線用于金屬缺陷探測(cè)、安全檢查等。射線用于金屬缺陷探測(cè)、安全檢查等。射線可以治療某些癌癥，也可射線可以治療某些癌癥，也可用于金屬缺陷探測(cè)。用于金屬缺陷探測(cè)。三、電磁波的能量三、電磁波的能量1 1、電磁波是物質(zhì)存在的一種特殊形式。、電磁

9、波是物質(zhì)存在的一種特殊形式。2 2、電磁波具有能量。、電磁波具有能量。3 3、電磁波具有的能量跟、電磁波具有的能量跟f f有關(guān)，有關(guān)，f f越高，能量越高。越高，能量越高。四、太陽輻射四、太陽輻射1 1、太陽輻射的主要成分：、太陽輻射的主要成分：主要含有可見光、紅外線、紫外線。主要含有可見光、紅外線、紫外線。2 2、太陽輻射能量分布特點(diǎn)：、太陽輻射能量分布特點(diǎn)：集中在可見光、紅外線、紫外線三個(gè)區(qū)域，其中波長(zhǎng)集中在可見光、紅外線、紫外線三個(gè)區(qū)域，其中波長(zhǎng)在黃綠光附近，輻射的能量最強(qiáng)。在黃綠光附近，輻射的能量最強(qiáng)。3 3、太陽輻射能量分布示意圖：、太陽輻射能量分布示意圖：兩個(gè)概念兩個(gè)概念一個(gè)關(guān)系一個(gè)關(guān)系六段波譜六段波譜波的能量波的能量太陽輻射太陽輻射波長(zhǎng)和頻率波長(zhǎng)和頻率六段波各自特點(diǎn)和應(yīng)用六段波各自特點(diǎn)和應(yīng)用電磁波具有能量及其影響因素電磁波具有能量及其影響因素太陽輻射的特點(diǎn)太陽輻射的特點(diǎn)