电磁波 相对论必备知识一、电磁波的产生、发射、传播和接收1.麦克斯韦电磁场理论与电磁场:如图所示:变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场;变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个完整的整体,这就是电磁场。2.电磁波:(1)电磁波的产生:变化的电场和磁场交替产生而形成的电磁场是由近及远地传播的,这种变化的电磁场在空间的传播称为电磁波。(2)电磁波的特点。① 电磁波是横波,电磁波在空间传播不需要介质。② 电磁波的波长、频率、波速的关系:v=λf。③ 在真空中,电磁波的速度 c=3.0×10 8 m/s。④ 电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象。(3)电磁波的发射。① 要有足够高的振荡频率。② 应采用开放电路,振荡电路的电场和磁场必须分散到足够大的空间。(4)电磁波的接收。① 当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相等时,激起的振荡电流最强。② 从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程叫检波,检波是调制的逆过程,也叫解调。二、电磁波谱1.定义:按电磁波的波长从长到短分布是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线 和 γ射线,形成电磁波谱。2.电磁波谱中各波的特性与应用:频率真空中特性应用/Hz波长/m无线电波<3×1011>10-3波动性强,易发生衍射无线电技术红外线3×1011～101510-7～10-3热效应红外线遥感可见光101510-7引起视觉照明、摄影紫外线1015～101610-8～10-7化学效应、荧光效应、能杀菌医用消毒、防伪X 射线1016～101910-11～10-8贯穿本领强检查、医用透视γ 射线>1019<10-11穿透本领最强工业探伤、医用治疗三、狭义相对论的基本假设 质能关系1.狭义相对论的两个基本假设:(1)狭义相对性原理:在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的。(2)光速不变原理:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,光速与光源、观测者间的相对运动没有关系。2.相对论质能关系:用 m 表示物体的质量,E 表示它具有的能量,则爱因斯坦质能方程为:E=mc 2 。基础小题1.判断下列题目的正误。(1)电磁波以一定的速度在空间传播,在传播过程中满足 v=λf。 ( )(2)使电磁波随各种信号而改变的技术叫作调制。 ( )(3)在不同的参考系中观察到的光速一定不同。( )(4)波长不同的电磁波在本质上不同。( )(5)接收电路产生电谐振的过程叫作调幅。( )提示:(1)√。电磁波是一种波,传播过程中遵循波的传播规律,满足 v=λf。(2)√。调制就是对信号源的信息进行处理加到载波上,使其变为适合于信息传输的形式的过程,就是使...
