《2019年高考物理二轮复习专题讲义：光学专题 099.电磁振荡和电磁波 Word版含答案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年高考物理二轮复习专题讲义：光学专题 099.电磁振荡和电磁波 Word版含答案.pdf（5页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、电磁振荡和电磁波 一、电磁振荡 电磁振荡 ： 在振荡电路中，电容器极板上的电量，通过线圈的电 流及跟电荷和电流相联系的电场和磁场都发生周期性变化的现 象叫电磁振荡。 1 对 LC 振荡过程的认识。 电磁振荡 ： 在振荡电路中，电容器极板上的电量，通过线圈的电 流及跟电荷和电流相联系的电场和磁场都发生周期性变化的现 象叫电磁振荡。 （1）从电磁振荡的表象上看 ： LC 振荡过程实际上是通过线圈 L 对电容器 C 充、放电的过程。 （2）从物理本质上看：LC 振荡过程实质上是磁场能和电场能之间通过充、放电的形式相互 转化的过程。 2LC 振荡过程中规律的表达。 在 LC 振荡过程中，磁场能及与磁场
2、能相关的物理量（如线圈中电流强度、线圈电流周围的 磁场的磁感强度、穿过线圈的磁通量等）和电场能及与电场能相关的物理量（如电容器的极 板间电压、极板间电场的电场强度、极板上电量等）都随时间做周期相同的周期性变化。这 两组量中，一组最大时，另一组恰最小 ； 一组增大时，另一组正减小。这一特征正是能的转 化和守恒定律所决定的。 LC 振荡过程中线圈 L 中的振荡电流 i（与 磁场能相关）和电容器 C 的极板间交流 电压u（与电场能相关）的变化曲线分别 如图中的（a） 、 （b）所示。 3LC 振荡过程一个周期内的几个特殊状态 振荡电路的 状态 时 刻t=0 4 T t 2 T t Tt 4 3 t=
3、T 电容器极板 上的电量 最大零最大零最大 振荡电流 ii=0正向最大i=0反向最大i=0 电场能最大零最大零最大 磁场能零最大零最大零 0 t i t1t2t3t4 0 t u t1t2t3t4 i=0i=0i=0i=Imi=Im 1 K 2 C L G 4. LC 振荡电路的周期公式 LCT2 （1）L 对 T 的影响：L 越大，振荡过程中因自感现象产生的自感电动势就越大，楞次定律中 所说的“阻碍”作用也就将越大，从而延缓着振荡电流的变化，使振荡周期 T 变长。 （2）C 对 T 的影响：C 越大，振荡过程中无论是充电阶段将 C 充至一定电压，或是放电阶 段一定电压下的 C 中的电放完，其
4、时间都应当相应地变长，从而使振荡周期 T 变长。 二、电磁波 1麦克斯韦电磁场理论的要点 （1）变化的磁（电）场将产生电（磁）场。 （2）变化的磁（电）场所产生的电（磁）场取决于磁（电）场的变化率。具体地说，均匀 变化的磁（电）场将产生恒定的电（磁）场，非均匀变化的磁（电）场将产生变化的电（磁） 场，周期性变化的磁（电）场将产生周期相同的周期性变化的电（磁）场。 （3）变化的磁场和变化的电场互相联系着，形成一个不可分离的统一体电磁场。 2、电磁波 英国物理学家麦克斯韦提出的电磁场理论预言了电磁波的存在， 德国物理学家赫兹用实验证 实了电磁波的存在. 电磁场和电磁波的概念：变化的电场和变化的磁场
5、相联系的统一体叫电磁场；电磁场的传播 就是电磁波. （1）电磁波在真空中的传播速度：m/s；电磁波的传播不需要介质. 8 103 光 cv （2）电磁波的周期 T，频率 f，波长 以及它们与波速的关系： ，T、f 由波源确定，不因介质而变化，而 v、 在不同的介质中其值不同；同fTv/ 一介质中的电磁波频率越高波长越短. 3.电磁波的特点： （1）电磁波是物质波，传播时不需要介质，可在真空中传播. （2）电磁波是横波，电场方向和磁场方向都与传播方向垂直. （3）电磁波与物质相互作用时，能发生反射、吸收、折射现象. （4）电磁波具有波的共性，能产生干涉、衍射等现象. （5）电磁波在介质中波速减小
6、，遵循波长、波速、频率的关系. （6）电磁波向外传播的是电磁能. 三、光的电磁说和电磁波谱 1、光的电磁说光在本质上是一种电磁波 光的干涉与衍射充分地表明光是一种波， 光的偏振现象又进一步表明光是横波。 麦克斯韦对 电磁理论的研究预言了电磁波的存在，并得到电磁波传播速度的理论值 3.11108m/s，这和 当时测出的光速 3.15108m/s 非常接近，在此基础上麦克斯韦提出了光在本质上是一种电 磁波，这就是所谓的光的电磁说。赫兹用实验证实了电磁波的存在，并测出其波长与频率， 进而得到电磁波的传播速度，用实验证实了光的电磁说。 光作为电磁波的一种，与其他的电磁波共同构成电磁波谱。对于电磁波谱，
7、应了解其排布情 况、产生机理及实际用途。 2、电磁波谱 电磁波 种类 无线电波红外线可见光紫外线伦琴射线射线 频率（Hz） 104 31012 1012 3.91014 3.91014 7.51014 7.51014 51016 31016 31020 31019 以上 真空中 波长（m） 3104 104 310-4 7.7107 7.7107 4107 4107 6109 108 1012 1011以下 观察方法 无线电 技术 利用热效应 激发荧光 利用贯穿本领 照相底片感光（化学效应） 核技术 产生机理 LC 电路中 自由电子 的的振荡 原子的外层电子受到激发 原子的内 层电子受 到激发
8、 原子核受 到激发 用途 通讯，广 播，导航 加热烘干、 遥测遥感， 医疗， 导向 等 照明，照 相，加热 日光灯， 黑 光灯手术 室杀菌消 毒， 治疗皮 肤病等 检查探测， 透视， 治疗 等 探测， 治疗 等 3A上海音乐台播出的电波频率为 105.7106Hz，此电波的周期是 s，在真空中 的波长为 m。 答：9.46109、2.84 18电磁辐射对人体有很大危害，可造成失眠、白细胞减少、免疫功能下降等。按照有关规 定，工作场所受电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不得超过 0.5W/m2。若某小型无线电通讯装置的电磁辐射功率是 1.0W，则至少距该装置多远以外才 是安
9、全的？ （ A ） A. 0.4m 以外 B. 0.8m 以外 C.1.0m 以外 D. 1.2m 以外 37、 （8 分） 【物理物理 34】 麦克斯韦在 1865 年发表的电磁场的动 力学理论一文中揭示了电、磁现象与光 的内在联系及统一性，即光是电磁波 一单色光波在折射率为 1.5 的介质中传 播，某时刻电场横波图象如图 1 所示，求 该光波的频率 解：设光在介质中的传播速度为 v，波长为 ，频率为 f，则 v f n c v 解得： n c f 从波形图上读出波长，m104 7 代入数据解得Hz105 14 f 9、红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来探测地面物体的状况。地球大气中的 水汽（H2O） 、二氧化碳（CO2）能强烈吸收某些波长范围的红 外辐射， 即地面物体发出的某些波长的电磁波， 只有一部分能 够通过大气层被遥感卫星接收。 右图为水和二氧化碳对某一波 段不同波长电磁波的吸收情况，由图可知， 在该波段红外遥感大 致能够接收到的波长范围是（ D ） A2.53.5 m B44.5 m C57 m D813 m 01 23456 78 E x/(107 m) 图 1