電磁波【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．知道麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的兩個(gè)基本觀點(diǎn)：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)．2．知道電磁場(chǎng)在空間傳播形成電磁波以及電磁波的基本特點(diǎn)．3．知道赫茲實(shí)驗(yàn)以及它的重大意義．.知道什么是LC振蕩電路和振蕩電流..知道LC回路中振蕩電流的產(chǎn)生過(guò)程..知道產(chǎn)生電磁振蕩過(guò)程中，LC回路中能量轉(zhuǎn)換情況，知道阻尼振蕩和無(wú)阻尼振蕩..知道什么是電磁振蕩的周期和頻率，知道己c回路的周期和頻率公式，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算．8．知道什么樣的電磁振蕩電路有利于向外發(fā)射電磁波．9．了解無(wú)線電波的發(fā)射過(guò)程和調(diào)制的簡(jiǎn)單概念，了解調(diào)諧、檢波及無(wú)線電波接收的基本原理．10．了解無(wú)線電波的波長(zhǎng)范圍．11．了解電視、雷達(dá)和移動(dòng)電話的基本原理以及因特網(wǎng)．12．知道電磁波譜以及各組成部分．.知道無(wú)線電波、紅外線、紫外線、可見(jiàn)光、X射線、射線的主要作用.14．知道電磁波具有能量，是一種物質(zhì)．【要點(diǎn)梳理】

要點(diǎn)一、電磁波的發(fā)現(xiàn)【高清課堂：電磁波】.麥克斯韋電磁場(chǎng)理論在19世紀(jì)60年代，英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋在總結(jié)前人研究電磁現(xiàn)象成果的基礎(chǔ)上，建立了完整的電磁場(chǎng)理論，預(yù)言電磁波的存在。（1）變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng).變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)如圖所示，麥克斯韋認(rèn)為在變化的磁場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生電場(chǎng)，是一種普遍存在的現(xiàn)象，跟閉合電路（導(dǎo)體環(huán)）是否存在無(wú)關(guān).導(dǎo)體環(huán)的作用只是用來(lái)顯示電場(chǎng)的存在.要點(diǎn)詮釋?zhuān)涸谧兓拇艌?chǎng)中所產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合的；而靜電場(chǎng)中的電場(chǎng)線是不閉合的.（2）變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng).E變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)E變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)根據(jù)麥克斯韋理論，在電容器充放電的時(shí)候，不僅導(dǎo)體中的電流要產(chǎn)生磁場(chǎng)，而且在電容器兩極板間變化著的電場(chǎng)周?chē)惨a(chǎn)生磁場(chǎng).（如圖所示）.麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的理解（1）恒定的電場(chǎng)不產(chǎn)生磁場(chǎng)．（2）恒定的磁場(chǎng)不產(chǎn)生電場(chǎng)．（3）均勻變化的磁場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)．（4）均勻變化的電場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)．（5）振蕩電場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場(chǎng)．（6）振蕩磁場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩電場(chǎng)．．電磁場(chǎng)如果在空間某區(qū)域中有周期性變化的電場(chǎng)，那么這個(gè)變化的電場(chǎng)就在它周?chē)臻g產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)；這個(gè)變化的磁場(chǎng)又在它周?chē)臻g產(chǎn)生新的周期性變化的電場(chǎng)……變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)是相互聯(lián)系著的，形成不可分割的統(tǒng)一體，這就是電磁場(chǎng)．要點(diǎn)詮釋?zhuān)荷鲜龇治隹煽闯觯袉为?dú)存在的靜電場(chǎng)，也有單獨(dú)存在的靜磁場(chǎng)，但沒(méi)有靜止的電磁場(chǎng)．．電磁波電磁場(chǎng)由近向遠(yuǎn)傳播，形成電磁波．電磁波具有以下特點(diǎn)：（1）電磁波中的電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互垂直，電磁波在與兩者均垂直的方向傳播．電磁波是橫波．（2）相鄰兩個(gè)波峰（或波谷）之間的距離等于電磁波的波長(zhǎng)，一個(gè)周期的時(shí)間，電磁波傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離.vf（3）電磁波的頻率為電磁振蕩的頻率，由波源決定，與介質(zhì)無(wú)關(guān)．在真空中的速度為c3.0108m/s.（4）電磁波與機(jī)械波一樣，也能產(chǎn)生反射、折射、干涉、衍射等現(xiàn)象，也是傳播能量的一種形式.(5)電磁波傳播不需要借助介質(zhì)、在真空中也能傳播..麥克斯韋的重大貢獻(xiàn)麥克斯韋集電磁學(xué)研究成果之大成，不僅預(yù)言了電磁波的存在，而且揭示了電、磁、光現(xiàn)象在本質(zhì)上的統(tǒng)一性，建立了完整的電磁理論.麥克斯韋電磁理論足以跟牛頓力學(xué)體系相媲美，它是物理學(xué)發(fā)展中一個(gè)劃時(shí)代的里程碑..赫茲發(fā)現(xiàn)了電磁波(1)赫茲實(shí)驗(yàn)裝置.赫茲實(shí)哈(2)赫茲觀察到：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)火花.據(jù)此實(shí)驗(yàn)，赫茲在人類(lèi)歷史上首先捕捉到了電磁波.(3)在以后的實(shí)驗(yàn)中，赫茲觀察到了電磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射，并通過(guò)測(cè)量證明電磁波在真空中速度為C.這樣赫茲證實(shí)了麥克斯韋的電磁理論.要點(diǎn)二、電磁振蕩【高清課堂：電磁波】.電磁振蕩(1)振蕩電流和振蕩電路：①振蕩電流：大小和方向都作周期性變化的電流叫振蕩電流.②振蕩電路：能夠產(chǎn)生振蕩電流的電路，叫振蕩電路.最簡(jiǎn)單的振蕩電路為L(zhǎng)C回路.(2)電磁振蕩：在振蕩電路產(chǎn)生振蕩電流的過(guò)程中，電容器極板上的電壓，電路中的電流，以及跟電荷相聯(lián)系的電場(chǎng)，跟電流相聯(lián)系的磁場(chǎng)都在發(fā)生周期性的變化，這種現(xiàn)象叫電磁振蕩.(3)阻尼振蕩和無(wú)阻尼振蕩：①阻尼振蕩：在電磁振蕩中，如果能量逐漸損耗，振蕩電流的振幅會(huì)逐漸減小，直至停止振蕩.②無(wú)阻尼振蕩：在電磁振蕩中，如果無(wú)能量損失，振蕩永遠(yuǎn)持續(xù)下去，這種振蕩叫無(wú)阻尼振蕩..^磁振蕩過(guò)程分析振蕩電流圖充電放電充電放電iIf^T/2像O：r/-i1 11 1T7電路狀態(tài)□+uJ -*■S ]iS(n~ri4+一時(shí)刻t0T/4T/23T/4T電量q日Q最多0日Q最多0日Q最多電場(chǎng)能最大0最大0最大電流i0正向最大0反向最大0磁場(chǎng)能0最大0最大0LC回路中產(chǎn)生電磁振蕩的過(guò)程：已充電的電容器剛要放電的瞬間，電路里沒(méi)有電流，電容器兩極板上的電荷最多.此時(shí)電場(chǎng)能最強(qiáng)，磁場(chǎng)能最弱.電容器開(kāi)始放電后，由于線圈的自感作用，放電電流不能立即達(dá)到最大值，而是由零逐漸增大，同時(shí)電容器極板上的電壓逐漸減少，到放電完畢的瞬間，電容器極板上沒(méi)有電

荷，放電電流達(dá)到最大值．在這個(gè)過(guò)程中，電容器里的電場(chǎng)能逐漸減弱，磁場(chǎng)能逐漸增強(qiáng)，到放電完畢的瞬間，電場(chǎng)能全部轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能．電容器放電完畢的瞬間，電流要保持原方向繼續(xù)流動(dòng)并減小，電容器反方向繼續(xù)充電，極板上的電荷逐漸增多，電場(chǎng)能逐漸增強(qiáng)，磁場(chǎng)能逐漸減弱，到充電完畢，電場(chǎng)能最強(qiáng)，磁場(chǎng)能最弱．此后，這樣充電和放電的過(guò)程反復(fù)進(jìn)行下去．.LC回路的周期和頻率(1)影響因素：實(shí)驗(yàn)表明：電容或電感增加時(shí)，周期變長(zhǎng)，頻率變低；電容或電感增加時(shí)，周期變長(zhǎng)，頻率變低；電容或電感減小時(shí)，周期變短，頻率變高．(2)公式：T=2八,LC,f= 1_.2八LC其中：周期T、頻率/、自感系數(shù)L、電容C的單位分別是秒、赫茲、亨利、法拉，符號(hào)分別是s、Hz、H、F.(3)應(yīng)用說(shuō)明：適當(dāng)?shù)剡x擇電容器和線圈，就可以使振蕩電路的周期和頻率符合需要．在需要改變振蕩電路的周期和頻率時(shí)，可以用可變電容器和線圈組成電路，改變電容器的電容，振蕩電路的周期和頻率就隨之改變．要點(diǎn)三、電磁波的發(fā)射和接收【高清課堂：電磁波】1.若要有效向外發(fā)射電磁波，振蕩1.若要有效向外發(fā)射電磁波，振蕩電路必須具有的特點(diǎn)(1)要有足夠高的頻率：發(fā)射電磁波的功率與振蕩頻率的四次方成正比．如果是低頻信號(hào)，要用高頻信號(hào)運(yùn)載才能更有效地發(fā)射出去．(2)采用開(kāi)放電路，使振蕩電路的電磁場(chǎng)必須盡可能地分散到大的空間．天線和地

線也可組成開(kāi)放電路.由閉合電路變成開(kāi)放電路在電磁波發(fā)射技術(shù)中，使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫做調(diào)制.調(diào)制的裝置如圖所示.(1)調(diào)幅：使高頻振蕩的振幅隨信號(hào)而改變叫調(diào)幅.調(diào)幅作用如圖所示.調(diào)幅的作用甲：聲音信號(hào)的波形.乙：高頻等幅振蕩電流的波形.丙：經(jīng)過(guò)調(diào)幅的高頻振蕩電流的波形.(2)調(diào)頻：使高頻振蕩的頻率隨信號(hào)而改變叫調(diào)頻.調(diào)頻的作用如圖所示.

調(diào)頻的作用調(diào)頻的作用甲：聲音信號(hào)的波形.乙：高頻等幅振蕩信號(hào)的波形.丙：經(jīng)過(guò)調(diào)頻的高頻振蕩電流的波形.(3)電磁波的發(fā)射方框圖.振器振器.無(wú)線電波的接收(1)電諧振：當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)，這種現(xiàn)象叫電諧振.(2調(diào)諧使接收電路產(chǎn)生電諧振的過(guò)程叫調(diào)諧能夠調(diào)諧的接收電路叫調(diào)諧電路調(diào)諧的方法一般是改變電路的L或C.(3)檢波：從接收到高頻振蕩中“檢”出所攜帶的波，叫檢波.檢波是調(diào)諧的逆過(guò)程，也叫解調(diào).檢波電路如圖.

檢波電路檢波作用，如圖.檢波作用甲：檢波前的高頻調(diào)幅電流，乙：檢波后的單向脈動(dòng)電流，丙：流過(guò)耳機(jī)的音頻電流..無(wú)線電波的分類(lèi)>1毫米的電磁波叫無(wú)線電波.無(wú)線電波可以分成若干波段.波段波長(zhǎng)頻率傳播方式主要用途長(zhǎng)波3000X000米1g00千赫地波超遠(yuǎn)程無(wú)線電通訊和導(dǎo)航中波3000-200米1004500千赫地波和天波無(wú)線電廣播和電報(bào)通訊中短波200-50米150(-6000千赫

短波5Z0米6?30兆赫天波微波米波1g米30-300兆赫近似直線傳播無(wú)線電廣播、電視、導(dǎo)航分米波1g分米300-3000兆赫直線傳播電視、雷達(dá)、導(dǎo)航厘米波1g厘米3000-30000兆赫毫米波1g毫米3000(-300000兆赫5.^磁波的傳播特性無(wú)線電技術(shù)中使用的電磁波叫做無(wú)線電波，它們的波長(zhǎng)在幾毫米到幾十千米之間.無(wú)線電波在沿地球表面、大氣層中傳播時(shí)，由于不同波長(zhǎng)的電磁波衍射和波被吸收的情況各不相同，不同波長(zhǎng)的電磁波在傳播方式上也各不相同.無(wú)線電波主要的傳播方式有：地波傳播、天波傳播和直線傳播三種.(1)地波傳播：沿地球表面空間傳播的無(wú)線電波.如圖所示，由于地面上有高低不平的山坡和房屋等障礙物，只有能繞過(guò)這些障礙物的無(wú)線電波，才能被各處的接收機(jī)所接收到，根據(jù)波的衍射特性，當(dāng)波長(zhǎng)大于或相當(dāng)于障礙物的尺寸時(shí)，就可以繞到障礙物的后面.地面上的障礙物一般都不是很大，長(zhǎng)波能很好地繞過(guò)它們，中波和中短波也能較好地繞過(guò).短波和微波由于波長(zhǎng)短，繞過(guò)障礙物體的本領(lǐng)很差.長(zhǎng)彼地波傳揩這種傳播方式對(duì)長(zhǎng)波、中波和中短波比較適宜，對(duì)短波和微波而言，被吸收損耗的能量較多，并且它們的衍射本領(lǐng)較差，故不適宜.（2）天波傳播：依靠大氣層中的電離層的反射來(lái)傳播的無(wú)線電波叫做天波.電離層接費(fèi)含發(fā)射臺(tái)需第電離層接費(fèi)含發(fā)射臺(tái)需第.4短波天波傳播我們知道，地球被厚厚的大氣包圍著.地表50千米到幾百千米內(nèi)的大氣，由于太陽(yáng)光的照射使大氣中的一部分氣體分子發(fā)生電離，這層大氣就叫做電離層.電離層對(duì)于不同波長(zhǎng)的電磁波表示出不同的特性：對(duì)于波長(zhǎng)短于10m的微波，電離層能讓它穿過(guò)，飛向宇宙；對(duì)于長(zhǎng)波，電離層基本把它吸收；對(duì)于中波、中短波、短波，波長(zhǎng)越短，電離層對(duì)它吸收得越少而反射得越多，因此短波最適宜以天波的形式傳播.（3）直線傳播：微波又叫超短波，它既不能以地波的形式傳播（易被吸收），又不能依靠電離層的反射以天波的形式傳播（能穿透），微波只能像光那樣，沿直線傳播.這種沿直線傳播的電磁波叫空間波或視波.發(fā)射自接受臺(tái)赫波直發(fā)射自接受臺(tái)赫波直線傳播,微演中繼站:，要點(diǎn)四、電磁波與信息化社會(huì)【高清課堂：電磁波】

1.光纜傳輸電磁波可以通過(guò)無(wú)線傳輸，也可以通過(guò)有線傳輸.電磁波的頻率越高，相同時(shí)間傳遞的信息量越大，而光的頻率比無(wú)線電波的頻率高得多.因此光纜可以傳遞大量信息、.2.電(1)電視信號(hào)的采集.攝像機(jī)采集圖像信號(hào)，在1$內(nèi)要傳遞25幀畫(huà)面，電視接收機(jī)也以相同的速度在熒光屏上顯現(xiàn)這些畫(huà)面，由于畫(huà)面更換迅速和視覺(jué)暫留效應(yīng)，我們感覺(jué)到的便是活動(dòng)的圖像.聲音信號(hào)由話筒采集.(2)電視信號(hào)的發(fā)射.音頻放大電視信號(hào)及伴音的發(fā)送攝像機(jī)音頻放大電視信號(hào)及伴音的發(fā)送攝像機(jī)(3)電視信號(hào)的接收.電視信號(hào)及伴音的接收電視信號(hào)及伴音的接收3.雷達(dá)(1)雷達(dá)是利用無(wú)線電波來(lái)測(cè)定物體位置的無(wú)線電設(shè)備.(2)雷達(dá)用的是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)的天線發(fā)射微波信號(hào)，這種信號(hào)傳播的直線特性好.遇到障礙物要發(fā)生反射，反射信號(hào)又被雷達(dá)天線接收，測(cè)出從發(fā)射信號(hào)到接收目標(biāo)反射信號(hào)的時(shí)間/，就可以知道目標(biāo)到雷達(dá)的距離s1以，并可確定目標(biāo)的方向.2(3)除軍事用途外，雷達(dá)可以為飛機(jī)、船只導(dǎo)航，可以用于研究天體的運(yùn)動(dòng).4.移動(dòng)電話移動(dòng)通信是指通信雙方中至少有一方可以自由移動(dòng)進(jìn)行信息交換的通信方式.移動(dòng)通信的工作模式如圖所示.5.移動(dòng)通信特網(wǎng)5.移動(dòng)通信特網(wǎng)因特網(wǎng)是世界上最大的計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng).InterNet因特網(wǎng)是世界上最大的計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)人們可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)玩游戲、聽(tīng)音樂(lè)、看電影、看電視、聊天、經(jīng)商、購(gòu)物、從事金融活動(dòng)，也可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)查閱各種資料，進(jìn)行遠(yuǎn)程教學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療，甚至可以為身處世界各地的人召開(kāi)電視會(huì)議;通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)可以進(jìn)行網(wǎng)上辦公、網(wǎng)上上班、網(wǎng)上信息發(fā)布等.高中生學(xué)習(xí)任務(wù)重，不能因上網(wǎng)而影響正常的學(xué)習(xí)、生活.要點(diǎn)五、電磁波譜【高清課堂：電磁波】.^磁波譜無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、倫琴射線、Y射線合起來(lái)，構(gòu)成了范圍非常廣闊的電磁波譜.可見(jiàn)光只是其中很窄的一個(gè)波段.由于它們都是本質(zhì)上相同的電磁波，所以它們的行為都服從共同的規(guī)律，但另一方面，由于它們的頻率不同而又表現(xiàn)出不同的特性.例如，波長(zhǎng)較長(zhǎng)的無(wú)線電波，很容易表現(xiàn)出干涉、衍射現(xiàn)象，但對(duì)波長(zhǎng)越來(lái)越短的可見(jiàn)光、紫外線、倫琴射線、Y射線，要觀察到它們的干涉、衍射現(xiàn)象就越來(lái)越困難了.如圖所示是按波長(zhǎng)由大到?。l率由小到大）順序排列的.可見(jiàn)光無(wú)線電波波茱佃10* 10 1O2長(zhǎng)波中波短波微波10- 10』 10- 可見(jiàn)光無(wú)線電波波茱佃10* 10 1O2長(zhǎng)波中波短波微波10- 10』 10- 1O10紅外線紫外線X射線10”Y射線收音機(jī)電視機(jī)暖氣散熱器紫外線

消毒燈海馬骨骼放射殘透視照片警示標(biāo)志從無(wú)線電波到y(tǒng)射線都是本質(zhì)相同的電磁波，其行為服從共同的規(guī)律，但因波長(zhǎng)（或頻率）不同又表現(xiàn)出不同的特點(diǎn)..無(wú)線^波（1）波長(zhǎng)大于lmm、頻率小于300GHz的電磁波是無(wú)線電波.（2）無(wú)線電波用于通信和廣播．許多自然過(guò)程也輻射無(wú)線電波．天文學(xué)家用射電望遠(yuǎn)鏡接收天體輻射的無(wú)線電波，進(jìn)行天體物理研究。3．紅外線可見(jiàn)光譜的紅光外側(cè)是紅外線，紅外線的波長(zhǎng)比紅光的波長(zhǎng)還長(zhǎng)，不是可見(jiàn)光，不能引起人們的視覺(jué)．對(duì)紅外線強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn)：（1）紅外線的發(fā)現(xiàn)：英國(guó)物理學(xué)家赫謝爾于1800年首先發(fā)現(xiàn)了紅外線．（2）紅外線的產(chǎn)生：一切物體（不管大小、也無(wú)論是否有生命），凡是由分子、原子等微粒構(gòu)成的物體都在不停地輻射紅外線．物體溫度越高，輻射紅外線的本領(lǐng)越強(qiáng)．紅外輻射是熱傳遞的方式之一．（3）紅外線的作用．要點(diǎn)詮釋?zhuān)孩偌t外線遙感：勘測(cè)地?zé)?、尋找水源、人體檢查等.②紅外線遙控：家用電器配套的遙控器發(fā)出紅外線脈沖信號(hào)，受控機(jī)器就會(huì)按指令改變工作狀態(tài)．③加熱物體：紅外線很容易使物體的溫度升高，如市場(chǎng)上的“遠(yuǎn)紅外烤箱”.這是因?yàn)椋杭t外線的顯著作用就是熱作用，其原因是紅外線的頻率比可見(jiàn)光更接近固體物質(zhì)分子的固有頻率，因此更容易引起分子的共振，所以紅外線的電磁場(chǎng)的能量更容易轉(zhuǎn)變?yōu)槲矬w的內(nèi)能．4．可見(jiàn)光（1）波長(zhǎng)為700nm至l」400nm之間，進(jìn)入人眼能引起視覺(jué)的電磁波叫可見(jiàn)光.（2）不同顏色的可見(jiàn)光波長(zhǎng)見(jiàn)下表．紅橙黃綠藍(lán)靛紫真空中的波長(zhǎng)（nm）700-620620-60060(-58058(-49049(-45045(-400（3）波長(zhǎng)較短的光比波長(zhǎng)較長(zhǎng)的光更容易被散射，因此天空看起來(lái)是藍(lán)色的，大氣對(duì)波長(zhǎng)較短的光吸收也比較強(qiáng)，所以傍晚的陽(yáng)光比較紅．（4）可見(jiàn)光由原子或分子內(nèi)電子的躍遷產(chǎn)生的．5．紫外線可見(jiàn)光光譜中的紫光外側(cè)是紫外線．紫外線也是不可見(jiàn)光，其波長(zhǎng)比紫光還短，波長(zhǎng)范圍為5nm?400nm.要點(diǎn)詮釋?zhuān)海?）紫外線的發(fā)現(xiàn)：德國(guó)物理學(xué)家里特于1801年首先發(fā)現(xiàn)了紫外線．（2）紫外線的產(chǎn)生：一切高溫物體發(fā)出的光中都含有紫外線．有的儀器是專(zhuān)門(mén)發(fā)射紫外線的，可以進(jìn)行防偽檢測(cè)．（3）紫外線的作用．①促使人體合成維生素D，但不能過(guò)多照射.②能殺死多種細(xì)菌，具有消毒功能.③紫外線的顯著特征是化學(xué)作用.④使熒光粉發(fā)光.即熒光效應(yīng)..X射線（1）發(fā)現(xiàn)：1895年德國(guó)物理學(xué)家倫琴在研究陰極射線時(shí)發(fā)現(xiàn)的．其波長(zhǎng)比紫外線還短．（2）產(chǎn)生：高速的電子流射到任何固體上都能產(chǎn)生這種射線．人們從這種射線的衍射現(xiàn)象得知它是一種波長(zhǎng)很短的電磁波．（3）顯著作用：有較強(qiáng)的穿透能力，但X射線穿透物質(zhì)的本領(lǐng)跟被穿透的物質(zhì)的密度有關(guān)．（4）應(yīng)用：用于透視人體、檢查金屬部件的質(zhì)量等．(5)倫琴射線管如圖所示.，■* -鬲電壓- ,JtH，■* -鬲電壓- ,JtH修巖及工射統(tǒng)產(chǎn)生示意圖明根能解莒世界上柜一我人類(lèi)墓仲皆胎屈片.程瑁夫人不的X射坡照片，相：-16Po年12月22H.Y射線(1)Y射線的產(chǎn)生：是從放射性元素的原子核中放射出來(lái).(2)特點(diǎn)：y射線是波長(zhǎng)最短的電磁輻射，具有很高的能量.(3)應(yīng)用：①y射線能破壞生命物質(zhì)，可應(yīng)用于醫(yī)學(xué)上；②y射線的穿透能力很強(qiáng)，能穿過(guò)幾厘米厚的鉛板，可用于探測(cè)金屬部件內(nèi)的缺陷..電磁波的能量電磁波可以發(fā)射出來(lái)，也可以被接收，電磁波是一種物質(zhì)，電磁波具有能量..太陽(yáng)輻射陽(yáng)光中含有可見(jiàn)光，還有無(wú)線電波、紅外線，也有紫外線、x射線、y射線.太陽(yáng)輻射的能量集中在可見(jiàn)光、紅外線、紫外線三個(gè)區(qū)域.波長(zhǎng)在5.5x10-7m的黃綠光附近，輻射的能量最強(qiáng)，如圖所示，我們的眼睛正好對(duì)這個(gè)區(qū)域的電磁輻射最敏感.

O400 800 12（）0 1600 2000波O400 800 12（）0 1600 2000波長(zhǎng)工，口也太陽(yáng)輻射的能量大部分集中在可見(jiàn)光附近區(qū)域要點(diǎn)六、電磁波知識(shí)結(jié)構(gòu)知識(shí)結(jié)構(gòu)：電遮振法局電糠波振蕩電路:LC振蕩電路振蕩過(guò)程rT=2^t雙電磁振蕩的周期和頻率*］l2tt/LC麥克斯韋電礴場(chǎng)J變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)

理他的基本思想［變牝的碳場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)［赫茲實(shí)驗(yàn)及.意義［橫波真空中傳播速度C=3.0K|伊pri/由電磁波的產(chǎn)生及特點(diǎn)1 A,吁〒川傳播不需要介質(zhì),物質(zhì)性r電磁振蕩,電磁波q發(fā)射:調(diào)制接收:調(diào)諧T電諧振I解調(diào)（檢波）應(yīng)用;電視.雷達(dá)、移動(dòng)電彷、因特網(wǎng)等「鈕成I電磁波譜,特性?應(yīng)用典型例題】類(lèi)型一、電磁波的發(fā)例1關(guān)于電磁場(chǎng)理論，下列說(shuō)法中正確的是（ ）.A.在電場(chǎng)的周?chē)臻g一定產(chǎn)生磁場(chǎng)B.任何變化的電場(chǎng)周?chē)臻g一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)C.均勻變化的電場(chǎng)周?chē)臻g產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)D.振蕩電場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)【思路點(diǎn)撥】由麥克斯韋電磁場(chǎng)基本理論入手。【答案】D【解析】由麥克斯韋電磁場(chǎng)基本理論知：不變化的電場(chǎng)周?chē)划a(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的電場(chǎng)周?chē)欢óa(chǎn)生磁場(chǎng)，產(chǎn)生的磁場(chǎng)性質(zhì)是由電場(chǎng)的變化情況決定的，均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，不均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，振蕩的電場(chǎng)產(chǎn)生同頻率振蕩的磁場(chǎng)，反之亦然.故D項(xiàng)正確.【總結(jié)升華】麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的兩大支柱：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)；變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)．具體對(duì)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的理解：穩(wěn)定的磁場(chǎng)周?chē)划a(chǎn)生電場(chǎng)；穩(wěn)定的電場(chǎng)周?chē)膊划a(chǎn)生磁場(chǎng)；均勻變化的磁場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)；均勻變化的電場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)：不均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生變化的電場(chǎng)；振蕩的（即周期性變化）磁場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩電場(chǎng)；振蕩的電場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場(chǎng)．【變式】下列關(guān)于電磁波的敘述中，正確的是（）．A.電磁波是電磁場(chǎng)由發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播B.電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速度均為3I08m/sC.電磁波由真空進(jìn)入介質(zhì)傳播時(shí)，波長(zhǎng)將變短D.電磁波不能產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象【答案】A、C【解析】該題考查電磁波的產(chǎn)生及特點(diǎn)．電磁波在真空中傳播速度為光速c=3x108m/s，且c八f，從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，頻率不發(fā)生變化，波長(zhǎng)、波速變化．另外電磁波仍具有波的特征．電磁波只有在真空中的傳播速度才為3x108m/s，在其它介質(zhì)中傳播速度均小于3x108m/s．電磁波與其它波一樣具有干涉、衍射等波的特性．當(dāng)電磁波由真空進(jìn)入介質(zhì)傳播時(shí)，頻率不變，因?yàn)镺v，所以九〉加，波長(zhǎng)變短，波速變小，故選A、C兩項(xiàng).【總結(jié)升華】電磁波在介質(zhì)中的傳播速度丫=￡，其中”為該介質(zhì)對(duì)電磁波的折射率，n其規(guī)律與光相同．例2（2014武侯區(qū)校級(jí)模擬）關(guān)于聲波和電磁波，下列說(shuō)法正確的是（）A.聲波、電磁波都能產(chǎn)生偏振現(xiàn)象B.只有機(jī)械波才能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)C.聲波、電磁波的傳播都需要介質(zhì)D.赫茲在實(shí)驗(yàn)中證實(shí)了電磁波的存在【答案】D【解析】聲波是縱波不能產(chǎn)生偏振現(xiàn)象，電磁波是橫波，能產(chǎn)生偏振現(xiàn)象.故A錯(cuò)誤；所有的波都能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，聲波和電磁波自然都可以，故B錯(cuò)誤；聲波的傳播需要介質(zhì)，一切固體、液體、氣體都可以作為傳聲的介質(zhì)，真空不能傳聲，而電磁波可以在介質(zhì)中傳播，也可以在真空中傳播.故C錯(cuò)誤；赫茲在實(shí)驗(yàn)中證實(shí)了電磁波的存在，故D正確.故選：D.【總結(jié)升華】電磁波是電磁現(xiàn)象，機(jī)械波是力學(xué)現(xiàn)象，兩者都具有波的特性：干涉、衍射、能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)等，但它們具有本質(zhì)的不同，如機(jī)械波波的傳播依賴于介質(zhì)的存在，但電磁波的傳播則不需要介質(zhì)．類(lèi)型二、電磁振蕩例3關(guān)于LC振蕩電路中的振蕩電流，下列說(shuō)法中正確的是（）.A.振蕩電流最大時(shí)，電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度最大B.振蕩電流為零時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)為零C.振蕩電流增大的過(guò)程中，線圈中的磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化成電場(chǎng)能D.振蕩電流減小的過(guò)程中，線圈中的磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能【思路點(diǎn)撥】提示：磁場(chǎng)能與電流i對(duì)應(yīng)，電場(chǎng)能與電荷量q對(duì)應(yīng)，在等幅振蕩中，磁場(chǎng)能與電場(chǎng)能的總量保持不變．【答案】D【解析】本題考查振蕩電流和其他各物理量變化的關(guān)系．振蕩電流最大時(shí)，處于電容器放電結(jié)束瞬間，場(chǎng)強(qiáng)為零，A項(xiàng)錯(cuò)誤；振蕩電流為零時(shí)，LC回路振蕩電流改變方向，這時(shí)的電流變化最快，電流強(qiáng)度變化率最大，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)最大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；振蕩電流增大時(shí)，線圈中電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，C項(xiàng)錯(cuò)誤；振蕩電流減小時(shí)，線圈中磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，D項(xiàng)正確.【總結(jié)升華】磁場(chǎng)能與電流i對(duì)應(yīng)，電場(chǎng)能與電荷量q對(duì)應(yīng)，在等幅振蕩中，磁場(chǎng)能與電場(chǎng)能的總量保持不變．【變式】圖中畫(huà)出一個(gè)LC振蕩電路中的電流變化圖線，根據(jù)圖線可判斷（ ）.A?A?t1時(shí)刻電感線圈兩端電壓最大C-t1時(shí)刻電路中只有電場(chǎng)能B.12時(shí)刻電容器兩極間電壓為零D-t時(shí)刻電容器帶電荷量為零【答案】D【解析】本題考查認(rèn)識(shí)，-t圖像和利用圖線分析問(wèn)題的能力.由圖像知，計(jì)時(shí)開(kāi)始時(shí)，電容器兩極板帶電荷量最大，電流為零，電容器放電開(kāi)始，根據(jù)電流隨時(shí)間的變化規(guī)律，可以畫(huà)出qT圖像（在圖中用虛線表示）.由圖像分析可知：t1時(shí)刻，電容器上電荷量為零，電勢(shì)差為零，電場(chǎng)能為零，故D項(xiàng)正確，A、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤；t2時(shí)刻電容器電荷量q最大，兩板間電勢(shì)差最大，B項(xiàng)錯(cuò)誤.【總結(jié)升華】分析't圖像時(shí)，畫(huà)出對(duì)應(yīng)的q-1圖像，并注意到i與B、EB變化規(guī)律一致，q與E、E電、U變化規(guī)律一致，可起到事半功倍的效果.例4在如圖甲所示電路中，七是電阻不計(jì)的線圈，C為電容器，R為電阻，開(kāi)關(guān)S先是閉合的，現(xiàn)將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，并從這一時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，設(shè)電容器A極板帶正電時(shí)電荷量為正，則電容器A極板上的電荷量q隨時(shí)間/變化的圖像是圖中的（ ）.【答案】B【解析】開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，由于線圈電阻為零，線圈中有自左向右的電流通過(guò)，但線圈兩端電壓為零，與線圈并聯(lián)的電容器極板上不帶電，本題LC回路的初始條件是線圈中電流最大，磁場(chǎng)能最大.電場(chǎng)能為零.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，線圈中產(chǎn)生與電流方向相同的自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙線圈中電流的減小，使線圈中電流繼續(xù)自左向右流動(dòng)，從而給電容器充電，B板帶正電，A板帶負(fù)電，電荷量逐漸增加，經(jīng)T電荷量達(dá)最大，這時(shí)LC回路中電流為零；JT時(shí)間內(nèi)，電容器放電，4 42A板上負(fù)電荷逐漸減少到零.此后在線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的作用下，電容器被反向充電，A板帶正電，B板帶負(fù)電，并逐漸增多，增至最多后，又再次放電，所以A極板上電荷量隨時(shí)間變化的情況如圖B所示.【總結(jié)升華】清楚電流與磁場(chǎng)對(duì)應(yīng)，電荷量與電場(chǎng)對(duì)應(yīng)，而電壓跟電荷量變化趨向一致.因此可先根據(jù)所給條件或所給圖像畫(huà)出所求量的圖像，并要準(zhǔn)確理解各物理量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，再依據(jù)題目具體問(wèn)題，具體分析.【變式】在LC振蕩電路中，線圈的自感系數(shù)L=2.5mH，電容C=4HF.(1)該回路的周期多大？(2)設(shè)t=0時(shí)，電容器上電壓最大，在t=9.0x1gs時(shí)，通過(guò)線圈的電流是增大還是減小，這時(shí)電容器是處在充電過(guò)程還是放電過(guò)程？【答案】見(jiàn)解析【解析】(1)T=2兀LCC=2x3.14x，、.25x10一3x4x10-6s=6.28x10-4s.(2)因?yàn)閠=9.0x10-3s相當(dāng)于14.33個(gè)周期，故T<0,33T<-T，所以當(dāng)t=9.0x10-3s4 2時(shí)，LC回路中的電磁振蕩正處在第二個(gè)T的變化過(guò)程中.4t=0時(shí)，電容器上電壓最大，極板上電荷量最多，電路中電流值為零，回路中電流隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖14-2-7所示：第一個(gè)-t內(nèi)，電容器放電，電流由零增至最大；第

4二個(gè)-T內(nèi)，電容器被反向充電，電流由最大減小到零.4TT顯然，在t=9,0x10-3s時(shí)，即在第二個(gè)-T內(nèi)，線圈中的電流在減小，電容器正處在4反向充電過(guò)程中.【總結(jié)升華】分析具體過(guò)程時(shí)，可以把整個(gè)振蕩周期分成四個(gè)-t，分別研究每一個(gè)44T內(nèi)各量的變化情況，牢記電容器充、放電過(guò)程中各物理量的變化情況是解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵.類(lèi)型三、電磁波的發(fā)射和接收例5如圖所示為某人收音機(jī)的接收電路，其電感為l=igmH，為了接收波長(zhǎng)為500m的電磁波，其電容器C應(yīng)調(diào)到.【思路點(diǎn)撥】當(dāng)接收電路中的LC振蕩電路的固有頻率與波長(zhǎng)為500m的電磁波的頻率相同時(shí)，即達(dá)到電諧振?！敬鸢浮?.04x10-2^F【解析】該電磁波的頻率為f=c/九=3x108/500二6x105Hz.那么該電路的固有頻率也應(yīng)調(diào)到f,由電磁振蕩的頻率公式得：C=1/4冗2f2L，代入數(shù)據(jù)得：7.04x10-2^F.【總結(jié)升華】要接收到波長(zhǎng)為500m的電磁波，就應(yīng)使接收電路產(chǎn)生電諧振，即通過(guò)調(diào)諧電路調(diào)節(jié)電容器的電容，當(dāng)接收電路中的LC振蕩電路的固有頻率與波長(zhǎng)為500m的電磁波的頻率相同時(shí)，即達(dá)到電諧振，就選定了所要選的電臺(tái).【變式】有波長(zhǎng)分別為290m、397m、566m的無(wú)線電波同時(shí)傳向收音機(jī)的接收天線，

當(dāng)把收音機(jī)的調(diào)諧電路的頻率調(diào)到756kHz時(shí).(1)哪種波長(zhǎng)的無(wú)線電波在收音機(jī)中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)？(2)如果想接收到波長(zhǎng)為290m的無(wú)線電波，應(yīng)該把調(diào)諧電路中可變電容器的動(dòng)片旋進(jìn)一些還是旋出一些？【答案】見(jiàn)解析【解析】(1)根據(jù)公式f=C，得九f2f33.0X108f2f33.0X108290Hz=1034kHz3.0X108397Hz=756kHz3.0X108566Hz=530kHz所以波長(zhǎng)為397m的無(wú)線電波在收音機(jī)中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng).(2)要接收波長(zhǎng)為290m的無(wú)線電波，應(yīng)增大調(diào)諧電路的固有頻率，因此，應(yīng)把調(diào)諧電路中可變電容器的動(dòng)片旋出一些．【總結(jié)升華】收音機(jī)的調(diào)諧電路，通過(guò)改變可變電容器的電容來(lái)改變調(diào)諧電路的頻率，使它跟我們要接收的電磁波的頻率相同。由于電諧振現(xiàn)象，只有這個(gè)頻率的電磁波才在調(diào)諧電路中激起較強(qiáng)的感應(yīng)電流，而其他頻率的電磁波激起的感應(yīng)電流都非常弱．例6圖中A為某火箭發(fā)射場(chǎng)，B為山區(qū)，。為城市.發(fā)射場(chǎng)正在進(jìn)行某型號(hào)火箭的發(fā)射試驗(yàn)．為了轉(zhuǎn)播火箭發(fā)射的實(shí)況，在發(fā)射場(chǎng)建立了發(fā)射臺(tái)用于發(fā)射廣播與電視信號(hào)．已知傳輸無(wú)線電廣播所用的電磁波波長(zhǎng)為550m，而傳輸電視信號(hào)所用的電磁波波長(zhǎng)為0.566m，為了不讓山區(qū)擋住信號(hào)的傳播，使城市居民能收聽(tīng)和收看火箭發(fā)射的實(shí)況，必須通過(guò)建在山頂上的轉(zhuǎn)發(fā)站來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)（填“無(wú)線電廣播信號(hào)”或“電視信號(hào)”）.這是因?yàn)?【答案】電視信號(hào)電視信號(hào)波長(zhǎng)短，沿直線傳播，受山坡阻擋，不易衍射【解析】從題中知，傳輸無(wú)線電廣播所用電磁波波長(zhǎng)為550m，根據(jù)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件，已知該電磁波很容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，繞過(guò)山坡而傳播到城市所在的C區(qū)，因而不需要轉(zhuǎn)發(fā)裝置.電視信號(hào)所用的電磁波波長(zhǎng)為0.566m，其波長(zhǎng)很短，衍射現(xiàn)象很不明顯，幾乎沿直線傳播，能傳播到山頂卻不能傳播到城市所在的C區(qū)，要想使信號(hào)傳到C區(qū)，必須通過(guò)建在山頂?shù)霓D(zhuǎn)發(fā)站來(lái)轉(zhuǎn)發(fā).【總結(jié)升華】有的同學(xué)認(rèn)為，我國(guó)的火箭發(fā)射基地多在西部山區(qū)，其海拔在幾千米以上，比550m要大得多，衍射現(xiàn)象也應(yīng)很難發(fā)生.但這種認(rèn)識(shí)是錯(cuò)誤的.在題中，山的高度不是海拔高度，而是山頂離火箭發(fā)射場(chǎng)的高度，其值一般也只在幾十米與幾百米之間.類(lèi)型四、電磁波與信息化社會(huì)例7傳真機(jī)原理分析：報(bào)紙上印的許多照片都是傳真照片，傳真是利用無(wú)線電波傳送圖表、書(shū)信、照片的一種方法.無(wú)線電傳真的示意圖如圖所示.甲地上吉乙地簡(jiǎn)要說(shuō)明無(wú)線電傳真的過(guò)程、器件及其作用．【答案】見(jiàn)解析【解析】發(fā)射機(jī)上裝有的光電管，將文字、圖表轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，將其附加在高頻無(wú)線電波上發(fā)射出去，接收機(jī)利用電諧振原理將其接收，通過(guò)輝光管轉(zhuǎn)化為原來(lái)的文字、圖表在復(fù)印紙張上復(fù)印出來(lái)．無(wú)線電波和電磁振蕩密切聯(lián)系，不論發(fā)射和接收都和振蕩電路相聯(lián)系.T=2兀、LC,f=經(jīng)常使用?2兀yLC【變式】（2015揚(yáng)州高三測(cè)試）目前雷達(dá)發(fā)出的電磁波頻率多在200MHz~1000MHz的范圍內(nèi)，下列關(guān)于雷達(dá)和電磁波的說(shuō)法正確的是A.真空中，上述頻率范圍的電磁波的波長(zhǎng)在30m~150m之間B.電磁波是由均勻變化的電場(chǎng)或磁場(chǎng)產(chǎn)生的C.波長(zhǎng)越短的電磁波，越容易繞過(guò)障礙物，便于遠(yuǎn)距離傳播D.測(cè)出電磁波從發(fā)射到接收的時(shí)間，就可以確定到障礙物的位置【答案】D【解析】根據(jù)九=2電磁波頻率在200MHz~1000MHz的范圍內(nèi)，，則電磁波的波c長(zhǎng)范圍在0.30m~1.50m之間，故A錯(cuò)誤；根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論可知，恒定不變的電場(chǎng)不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，電磁波是變化磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)變化電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)不斷交替變化產(chǎn)生的，故B錯(cuò)誤；波長(zhǎng)越短的電磁波，越不容易發(fā)生衍射，不容易繞過(guò)障礙物，不便于遠(yuǎn)距離傳播，故C錯(cuò)誤；測(cè)出從發(fā)射無(wú)線電波到接收反射回來(lái)的無(wú)線電波的時(shí)間，根據(jù)無(wú)線電波的傳播速度，就可以間距，D正確。

例8通過(guò)同步衛(wèi)星通話時(shí)，對(duì)方總是停一小段時(shí)間才回話，問(wèn)說(shuō)話后至少經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間才能聽(tīng)到對(duì)方回話？（設(shè)對(duì)方聽(tīng)到說(shuō)話后立即回話，已知M地=6x1024kg，H地=6.4x106m）【思路點(diǎn)撥】很好地分析題意，運(yùn)用萬(wàn)有引力定律和衛(wèi)星的圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)求解．【答案】見(jiàn)解析【解析】要求出說(shuō)話后聽(tīng)到對(duì)方講話經(jīng)歷的時(shí)間，需要知道同步衛(wèi)星分別和兩人之間的距離，當(dāng)兩人都站在同步衛(wèi)星的正下方時(shí)，電磁波經(jīng)同步衛(wèi)星傳播的距離最短，需時(shí)最少．設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m，距地高度為h，同步衛(wèi)星的角速度和地球自轉(zhuǎn)的角速度相同.由牛頓第二定律得：h=-Rm2(R+h)=G—M^—，(R+h)h=-R6.67x10-iix6x1024x(3600x24)2 m-6.4x106m?4x3.142=