电磁波知识点总结

高中物理选修34电磁波知识点总结一电磁波的发现1电磁场理论的核心之一变化的磁场产生电场在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的涡旋电场理解1均匀变化的磁场产生稳定电场2非均匀变化的磁场产生变化电场2电磁场理论的核心之二变化的电场产生磁场麦克斯韦假设变化的电场就像导线中的电流一样会在空间产生磁场即变化的电场产生磁场理解1均匀变化的电场产生稳定磁场2非均匀变化的电场产生变化磁场3麦克斯韦电磁场理论的理解恒定的电场不产生磁场恒定的磁场不产生电场均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场振荡电场产生同频率的振荡磁场振荡磁场产生同频率的振荡电场4电磁场如果在空间某区域中有周期性变化的电场那么这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场变化的电场和变化的磁场是相互联系着的形成不可分割的统一体这就是电磁场5电磁波电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波6电磁波的特点1电磁波是横波电场强度E和磁感应强度B按正弦规律变化二者相互垂直均与波的传播方向垂直2电磁波可以在真空中传播速度和光速相同vf3电磁波具有波的特性7赫兹的电火花赫兹观察到了电磁波的反射折射干涉偏振和衍射等现象他还测量出电磁波和光有相同的速度这样赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波二电磁振荡1LC回路振荡电流的产生先给电容器充电把能以电场能的形式储存在电容器中1闭合电路电容器C通过电感线圈L开始放电由于线圈中产生的自感电动势的阻碍作用放电开始瞬时电路中电流为零磁场能为零极板上电荷量最大随后电路中电流加大磁场能加大电场能减少直到电容器C两端电压为零放电结束电流达到最大磁场能最多2由于电感线圈L中自感电动势的阻碍作用电流不会立即消失保持原来电流方向对电容器反方向充电磁场能减少电场能增多充电流由大到小充电结束时电流为零接着电容器又开始放电重复12过程但电流方向与1时的电流方向相反2有效的向外发射电磁波的条件1要有足够高的振荡频率因为频率越高发射电磁波的本领越大2振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间才有可能有效的将电磁场的能量传播出去3采用什么手段可以有效的向外界发射电磁波改造振荡电路由闭合电路成开放电路三电磁波的发射和接受1电谐振当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时接收电路中产生的振荡电流最强这种现象叫做电谐振2调谐使接收电路产生电谐振的过程通过改变电容器电容来改变调谐电路的频率3检波从接收到的高频振荡中检出所携带的信号四电磁波与信息化社会1电视简单地说电视信号是电视台先把影像信号转变为可以发射的电信号发射出去后被接收的电信号通过还原被还原为光的图象重现荧光屏电子束把一幅图象按照各点的明暗情况逐点变为强弱不同的信号电流通过天线把带有图象信号的电磁波发射出去2雷达工作原理利用发射与接收之间的时间差计算出物体的距离3手机在待机状态下手机不断的发射电磁波与周围环境交换信息手机在建立连接的过程中发射的电磁波特别强五电磁波谱1光的电磁说1麦克斯韦计算出电磁波传播速度与光速相同说明光具有电磁本质2电磁波谱电磁波谱无线电波红外线可见光紫外线X射线射线产生机理在振荡电路中自由电子作周期性运动产生原子的外层电子受到激发产生的原子的内层电子受到激发后产生的原子核受到激发后产生的3光谱观察光谱的仪器分光镜光谱的分类产生和特征2发射光谱连续光谱产生特征i由炽热的固体液体和高压气体发光产生的由连续分布的一切波长的光组成ii明线光谱由稀薄气体发光产生的由不连续的一些亮线组成iii吸收光谱高温物体发出的白光通过物质后某些波长的光被吸收而产生的在连续光谱的背景上由一些不连续的暗线组成的光谱3光谱分析一种元素在高温下发出一些特点波长的光在低温下也吸收这些波长的光所以把明线光波中的亮线和吸收光谱中的暗线都称为该种元素的特征谱线用来进行光谱分析4电磁波与机械波的比较i共同点都能产生干涉和衍射现象它们波动的频率都取决于波源的频率在不同介质中传播频率都不变ii不同点机械波的传播一定需要介质其波速与介质的性质有关与波的频率无关而电磁波本身就是一种物质它可以在真空中传播也可以在介质中传播电磁波在真空中传播的速度均为30108ms在介质中传播时波速和波长不仅与介质性质有关还与频率有关5不同电磁波产生的机理无线电波是振荡电路中自由电子作周期性的运动产生的红外线可见光紫外线是原子外层电子受激发产生的伦琴射线是原子内层电子受激发产生的射线是原子核受激发产生的频率波长不同的电磁波表现出作用不同红外线主要作用是热作用可以利用红外线来加热物体和进行红外线遥感紫外线主要作用是化学作用可用来杀菌和消毒伦琴射线有较强的穿透本领利用其穿透本领与物质的密度有关进行对人体的透视和检查部件的缺陷射线的穿透本领更大在工业和医学等领域有广泛的应用如探伤测厚或用刀进行手术