专题 12.5 电磁波与相对论1.掌握麦克斯韦电磁场理论,知道电磁波是横波.2.了解电磁波的产生、传播、发射和接收,熟记电磁波谱.3.了解狭义相对论的基本假设和几个重要结论. 一、电磁波的产生1.麦克斯韦电磁场理论:变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场.2.电磁场: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.3.电磁波:电磁场(电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波.(1)电磁波是横波,在空间传播不需要介质.(2)v=λf 对电磁波同样适用.(3)电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象.4.发射电磁波的条件:(1)要有足够高的振荡频率;(2)电路必须开放,使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间.5.调制:有调幅和调频两种方法.6.电磁波的传播:(1)三种传播方式:天波、地波、空间波.(2)电磁波的波速:真空中电磁波的波速与光速相同,c=3×108m/s.7.电磁波的接收:(1)当接收电路的固有频率跟接收到的无线电波的频率相等时,激起的振荡电流最强,这就是电谐振现象.(2)使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐,能够调谐的接收电路叫做调谐电路.(3)从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程叫做检波,检波是调制的逆过程 ,也叫做解调.二、电磁波谱1.定义:按电磁波的波长从长到短的排列顺序是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线和 γ 射线,形成电磁波谱.2.电磁波谱的特性、应用电磁波谱频率/Hz真空中波长/m特性应用递变规律无线电波<3×1011>10-3波动性强,易发生衍射无线电技术衍直射线能传力播减能弱力增强红外线1011~101510-3~10-7热效应红外线遥感可见光101510-7引起视觉照明、摄影紫外线1015~101710-7~10-9化学效应、荧光效应、能杀菌医用消毒、防伪X 射线1016~101910-8~10-11贯穿性强检查、医用透视γ 射线>1019<10-11贯穿本领最强工业探伤、医用治疗 三、对狭义相对论的理解1.两个基本假设(1)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.相对论的质速关系(1)物体的质量随物体速度的增加而增大,物体以速度 v 运动时的质量 m 与静止时的质量m0之间有如下关系:m=.(2)物体运动时的质量 m 总要大于静止时的质量 m0.3.相对论的质能关系用 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=...