高三物理電磁振蕩與磁波

電磁振蕩和電磁波電磁振蕩和電磁波一、電磁振蕩

lc振蕩過(guò)程中規(guī)律的表達(dá)

lc振蕩過(guò)程一個(gè)周期內(nèi)的幾個(gè)特殊狀態(tài)

lc振蕩電路的周期公式二、電磁波

電磁波

電磁波的特點(diǎn)：三、光的電磁說(shuō)和電磁波譜

電磁波譜063.

上海市南匯區(qū)08年第二次模擬考試3a054.

08年北京市海淀區(qū)一模試卷18gk009.

2008年高考理綜山東卷37(1)gk013.

2008年高考上海理綜卷9一、電磁振蕩電磁振蕩：在振蕩電路中，電容器極板上的電量，通過(guò)線圈的電流及跟電荷和電流相聯(lián)系的電場(chǎng)和磁場(chǎng)都發(fā)生周期性變化的現(xiàn)象叫電磁振蕩。1．對(duì)lc振蕩過(guò)程的認(rèn)識(shí)。（1）從電磁振蕩的表象上看：lc振蕩過(guò)程實(shí)際上是通過(guò)線圈l對(duì)電容器c充、放電的過(guò)程。（2）從物理本質(zhì)上看：lc振蕩過(guò)程實(shí)質(zhì)上是磁場(chǎng)能和電場(chǎng)能之間通過(guò)充、放電的形式相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程.lc振蕩過(guò)程中規(guī)律的表達(dá)2．在lc振蕩過(guò)程中，磁場(chǎng)能及與磁場(chǎng)能相關(guān)的物理量（如線圈中電流強(qiáng)度、線圈電流周?chē)拇艌?chǎng)的磁感強(qiáng)度、穿過(guò)線圈的磁通量等）和電場(chǎng)能及與電場(chǎng)能相關(guān)的物理量（如電容器的極板間電壓、極板間電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度、極板上電量等）都隨時(shí)間做周期相同的周期性變化。這兩組量中，一組最大時(shí)，另一組恰最小；一組增大時(shí)，另一組正減小。這一特征正是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律所決定的。lc振蕩過(guò)程中線圈l中的振蕩電流i（與磁場(chǎng)能相關(guān)）和電容器c的極板間交流電壓u（與電場(chǎng)能相關(guān)）的變化曲線分別如圖中的（a）、（b）所示。0tit1t4t2t3（a）0tut1t3t4t2（b）lc振蕩過(guò)程一個(gè)周期內(nèi)的幾個(gè)特殊狀態(tài)3．振蕩電路的狀態(tài)時(shí)刻t=0t=t電容器極板上的電量最大零最大零最大振蕩電流ii=0正向最大i=0反向最大i=0電場(chǎng)能最大零最大零最大磁場(chǎng)能零最大零最大零i=0i=0i=0i=imi=imlc振蕩電路的周期公式4．（1）l對(duì)t的影響：l越大，振蕩過(guò)程中因自感現(xiàn)象產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)就越大，楞次定律中所說(shuō)的“阻礙”作用也就將越大，從而延緩著振蕩電流的變化，使振蕩周期t變長(zhǎng)。（2）c對(duì)t的影響：c越大，振蕩過(guò)程中無(wú)論是充電階段將c充至一定電壓，或是放電階段一定電壓下的c中的電放完，其時(shí)間都應(yīng)當(dāng)相應(yīng)地變長(zhǎng)，從而使振蕩周期t變長(zhǎng)。二、電磁波1．麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的要點(diǎn)（1）變化的磁（電）場(chǎng)將產(chǎn)生電（磁）場(chǎng)。（2）變化的磁（電）場(chǎng)所產(chǎn)生的電（磁）場(chǎng)取決于磁（電）場(chǎng)的變化率。具體地說(shuō):均勻變化的磁（電）場(chǎng)將產(chǎn)生恒定的電（磁）場(chǎng)，非均勻變化的磁（電）場(chǎng)將產(chǎn)生變化的電（磁）場(chǎng)，周期性變化的磁（電）場(chǎng)將產(chǎn)生周期相同的周期性變化的電（磁）場(chǎng)。（3）變化的磁場(chǎng)和變化的電場(chǎng)互相聯(lián)系著，形成一個(gè)不可分離的統(tǒng)一體——電磁場(chǎng)。電磁波2、英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋提出的電磁場(chǎng)理論預(yù)言了電磁波的存在，德國(guó)物理學(xué)家赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在.電磁場(chǎng)和電磁波的概念：變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)相聯(lián)系的統(tǒng)一體叫電磁場(chǎng)；電磁場(chǎng)的傳播就是電磁波.（1）電磁波在真空中的傳播速度：電磁波的傳播不需要介質(zhì).（2）電磁波的周期t,頻率f,波長(zhǎng)以及它們與波速的關(guān)系:t、f由波源確定，不因介質(zhì)而變化，而v、在不同的介質(zhì)中其值不同；同一介質(zhì)中的電磁波頻率越高波長(zhǎng)越短.電磁波的特點(diǎn)：3.（1）電磁波是物質(zhì)波，傳播時(shí)不需要介質(zhì)，可在真空中傳播.（2）電磁波是橫波，電場(chǎng)方向和磁場(chǎng)方向都與傳播方向垂直.（3）電磁波與物質(zhì)相互作用時(shí)，能發(fā)生反射、吸收、折射現(xiàn)象.（4）電磁波具有波的共性,能產(chǎn)生干涉、衍射等現(xiàn)象.（5）電磁波在介質(zhì)中波速減小，遵循波長(zhǎng)、波速、頻率的關(guān)系.（6）電磁波向外傳播的是電磁能.三、光的電磁說(shuō)和電磁波譜光的干涉與衍射充分地表明光是一種波，光的偏振現(xiàn)象又進(jìn)一步表明光是橫波。麥克斯韋對(duì)電磁理論的研究預(yù)言了電磁波的存在，并得到電磁波傳播速度的理論值3.11×108m/s，這和當(dāng)時(shí)測(cè)出的光速3.15×108m/s非常接近，在此基礎(chǔ)上麥克斯韋提出了光在本質(zhì)上是一種電磁波，這就是所謂的光的電磁說(shuō)。赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，并測(cè)出其波長(zhǎng)與頻率，進(jìn)而得到電磁波的傳播速度，用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了光的電磁說(shuō)。光作為電磁波的一種，與其他的電磁波共同構(gòu)成電磁波譜。對(duì)于電磁波譜，應(yīng)了解其排布情況、產(chǎn)生機(jī)理及實(shí)際用途。1、光的電磁說(shuō)——光在本質(zhì)上是一種電磁波電磁波種類(lèi)無(wú)線電波紅外線可見(jiàn)光紫外線倫琴射線γ射線頻率（hz）104～3×10121012～3.9×10143.9×1014～7.5×10147.5×1014～5×10163×1016～3×10203×1019以上真空中波長(zhǎng)（m）3×104～10-43×10-4～7.7×10-77.7×10-7～4×10-74×10-7～6×10-910-8～10-1210-11以下觀察方法無(wú)線電技術(shù)利用熱效應(yīng)激發(fā)熒光利用貫穿本領(lǐng)照相底片感光（化學(xué)效應(yīng)）核技術(shù)產(chǎn)生機(jī)lc電路中自由電子的的振蕩原子的外層電子受到激原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)原子核受到激發(fā)用途通訊廣播導(dǎo)航加熱烘干、遙測(cè)遙感，醫(yī)療，導(dǎo)向等照明照相加熱等日光燈，黑光燈手術(shù)室殺菌消毒，治療皮膚病等檢查探測(cè)，透視，治療等探測(cè)，治療等電磁波譜063.上海市南匯區(qū)08年第二次模擬考試3a3a．上海音樂(lè)臺(tái)播出的電波頻率為105.7×106hz，此電波的周期是

s，在真空中的波長(zhǎng)為

m。9.46×10-92.84054.08年北京市海淀區(qū)一模試卷1818．電磁輻射對(duì)人體有很大危害，可造成失眠、白細(xì)胞減少、免疫功能下降等。按照有關(guān)規(guī)定，工作場(chǎng)所受電磁輻射強(qiáng)度（單位時(shí)間內(nèi)垂直通過(guò)單位面積的電磁輻射能量）不得超過(guò)0.5w/m2。若某小型無(wú)線電通訊裝置的電磁輻射功率是1.0w，則至少距該裝置多遠(yuǎn)以外才是安全的？（）

a.0.4m以外b.0.8m以外

c.1.0m以外d.1.2m以外agk009.2008年高考理綜山東卷37(1)37、【物理－物理3－4】麥克斯韋在1865年發(fā)表的《電磁場(chǎng)的動(dòng)力學(xué)理論》一文中揭示了電、磁現(xiàn)象與光的內(nèi)在聯(lián)系及統(tǒng)一性，即光是電磁波．⑴一單色光波在折射率為1.5的介質(zhì)中傳播，某時(shí)刻電場(chǎng)橫波圖象如圖1所示，求該光波的頻率．02468e圖11357x/(10-7m)解：設(shè)光在介質(zhì)中的傳播速度為v,波長(zhǎng)為λ,頻率為f,則

解得：從波形圖上讀出波長(zhǎng)代入數(shù)據(jù)解得gk013.2008年高考上海理綜卷99、紅外遙感衛(wèi)星通過(guò)接收地面物體發(fā)出的紅外輻射來(lái)探測(cè)地面物體的狀況。地球大氣中的水汽（h2o）、二氧化碳（co2）能強(qiáng)烈吸收某些波長(zhǎng)范圍的紅外輻射，即地面物體發(fā)出的某些波長(zhǎng)的電磁波，只有一部分能夠通過(guò)大氣層被遙感衛(wèi)星接收。右圖為水和二氧化碳對(duì)某一波段不同波長(zhǎng)電磁波的吸收情況，由圖可知，在該波段紅外遙感大致能夠接收到的波長(zhǎng)范圍是（

）

a．2.5～3.5μm

b．4～4.5μm

c．5～7μm

d．8～13μm1975313110100co2

吸收%1975313110100h2o吸收%d電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材選用原則指選用的實(shí)驗(yàn)器件要能保證實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行。如----------線路中的限流電阻必須滿足要求，確保電流不能超過(guò)允許值；通過(guò)安培表的電流或加在伏特表上的電壓均不能超過(guò)它們的使用量程；通過(guò)電源、滑動(dòng)變阻器的電流不能超過(guò)額定值。所有的器件都必須符合實(shí)驗(yàn)要求。1、可行,即夠用是指選用的實(shí)驗(yàn)器件要考慮盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差。如------如果實(shí)驗(yàn)原理不考慮電源和安培表的內(nèi)阻及伏特表的分流作用時(shí)，就必須選用內(nèi)阻小的電源和安培表及內(nèi)阻大的伏特表；2、精確安培表、伏特表在使用時(shí)，要用盡可能使指針接近滿刻度的量程，因?yàn)檫@樣可以