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(guò)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(guò)時(shí)，導(dǎo)線環(huán)兩個(gè)小球間也跳過(guò)了火花。

4、間也跳過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(wèn)題與練習(xí)：1 1、下面說(shuō)法中正確的是（、下面說(shuō)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(guò)的次數(shù)。單內(nèi)波峰（波谷）通過(guò)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(wú)線電波、無(wú)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(wú)線電波和可見(jiàn)光之間。介于無(wú)線電波和可見(jiàn)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(jiàn)光、可見(jiàn)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(yáng)輻射四、太陽(yáng)輻射1 1、太陽(yáng)輻射的主要成分：、太陽(yáng)輻射的主要成分：主要含有可見(jiàn)光、紅外線、紫外線。主要含有可見(jiàn)光、紅外線、紫外線。2 2、太陽(yáng)輻射能量分布特點(diǎn)：、太陽(yáng)輻射能量分布特點(diǎn)：集中在可見(jiàn)光、紅外線、紫外線三個(gè)區(qū)域，其中波長(zhǎng)集中在可見(jiàn)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(yáng)輻射能量分布示意圖：、太陽(yáng)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(yáng)輻射太陽(yáng)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(yáng)輻射的特點(diǎn)太陽(yáng)輻射的特點(diǎn)