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电磁波的发现及应用
知识点:电磁波的发现及应用
一、电磁场与电磁波
1.麦克斯韦电磁场理论
(1)变化的磁场产生电场
①在变化的磁场中放一个闭合的电路,由于穿过电路的磁通量发生变化,电路中会产生感应
电流.这个现象的实质是变化的磁场在空间产生了电场.
②即使在变化的磁场中没有闭合电路,也同样要在空间产生电场.
(2)变化的电场产生磁场
变化的电场也相当于一种电流,也在空间产生磁场,即变化的电场在空间产生磁场.
2.电磁场:变化的电场和变化的磁场所形成的不可分割的统一体.
3.电磁波
(1)电磁波的产生:周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生,由近及远向周围传播,
形成电磁波.
(2)电磁波的特点
①电磁波可以在真空中传播.
②电磁波的传播速度等于光速.
③光在本质上是一种电磁波.即光是以波动形式传播的一种电磁振动.
(3)电磁波的波速
①波速、波长、频率三者之间的关系:波速=波长×频率.
电磁波的波速c与波长λ、频率f的关系是c=λf.
8
②电磁波在真空中的传播速度c=3×10m/s.
二、电磁波谱与电磁波的能量
1.电磁波谱
(1)概念:按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱,叫作电磁波谱.
(2)各种电磁波按波长由大到小排列顺序为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、
γ射线.
(3)各种电磁波的特性
①无线电波:用于广播、卫星通信、电视等信号的传输.
②红外线:用于加热理疗等.
③可见光:照亮自然界,也可用于通信.
④紫外线:用于灭菌消毒.
⑤X射线和γ射线:用于诊断病情、摧毁病变的细胞.
2.电磁波的能量
(1)光是一种电磁波,光具有能量.
(2)电磁波具有能量,电磁波是一种物质.
技巧点拨
一、麦克斯韦电磁场理论
1.变化的磁场在周围空间产生电场,变化的电场也在周围空间产生磁场.
2.均匀变化的磁场产生稳定的电场,均匀变化的电场产生稳定的磁场.
3.振荡的磁场产生同频率振荡的电场,振荡的电场产生同频率振荡的磁场.
4.周期性变化的电场和磁场相互联系,形成一个统一的场,就是电磁场,而电磁场由近及
远地向周围空间传播形成电磁波.
二、电磁波
1.电磁波的形成
周期性变化的电场和磁场交替产生,形成电磁场,电磁场由近及远传播,形成电磁波.
2.电磁波的特点
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(1)电磁波的传播不需要介质.在真空中传播速度等于光速c=3×10m/s.
(2)电磁场储存电磁能,电磁波的发射过程就是辐射能量的过程.
(3)只有周期性变化的电场和磁场相互激发才能形成电磁波.
(4)电磁波是电磁场在空间中的传播,电磁场是一种客观存在的物质——场物质.
3.电磁波的波速
对于电磁波,用λ表示电磁波的波长、f表示频率、c表示波速,则有c=λf.
三、电磁波谱
1.电磁波谱
电磁波谱的顺序为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线.它们共同构成了
范围广阔的电磁波谱.
2.不同波长的电磁波的比较
名称
无线电波红外线可见光紫外线X射线γ射线
特性
灭菌、治疗疾
通信、红外探测器、引起医学透视、
主要应用消毒、病、金
广播红外体温计视觉安检
防伪属探伤
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真空中的速度都是c=3×10m/s
频率
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