高中物理新教材优质课公开课19 A电磁波的发现及应用 基础版.pdf

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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.

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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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