(完整版)电磁波知识点总结,推荐文档
电磁波知识点总结
电磁波知识点总结好嘞,以下是为您总结的关于电磁波的知识点:咱们生活在一个充满电磁波的世界里,从手机信号到微波炉加热,从广播电视到卫星通信,电磁波无处不在,那到底啥是电磁波呢?先来说说电磁波的定义。
电磁波啊,就是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的振荡粒子波,是以波动的形式传播的电磁场。
听着有点晕?没关系,咱举个例子。
就像你在游泳池里玩水,你用手在水里上下搅动,水面就会出现一圈圈的波纹,电磁波就跟这差不多,只不过它传递的不是水的波动,而是电场和磁场的波动。
电磁波的产生那可是有讲究的。
变化的电流就能产生电磁波。
比如说,家里的电灯泡在接通电源的瞬间,电流发生变化,就会产生电磁波。
不过这电磁波太微弱,咱们感觉不到。
但像广播电台里的发射机,那产生的电磁波可就强大了,能传到咱们的收音机里。
电磁波的特点也不少。
它不需要介质就能传播,这可太厉害了!不管是真空还是空气、水、玻璃,它都能畅通无阻。
而且电磁波在真空中的传播速度是恒定的,大约是 3×10^8 米每秒,这速度快得惊人,相当于一秒钟能绕地球七圈半呢!电磁波的波长和频率是两个重要的参数。
波长就像人的身高,频率就像人的心跳速度。
波长越长,频率越低;波长越短,频率越高。
不同波长和频率的电磁波有着不同的用途。
比如,波长很长的无线电波,能用来进行远距离通信;而波长很短的紫外线、X 射线,则可以用来杀菌、透视。
我记得有一次,我在公园里散步,看到一个小朋友拿着对讲机和小伙伴玩耍。
他们离得挺远,但通过对讲机能清晰地交流。
这就是电磁波的功劳呀!对讲机发出特定频率的电磁波,然后被另一个对讲机接收,信息就传递过去了。
当时那小朋友兴奋的样子,让我深深感受到电磁波给我们生活带来的便利。
再来说说电磁波的应用,那可真是广泛得超乎想象。
咱们每天都离不开的手机,靠的就是电磁波来传递信号。
不管你是打电话、发短信还是上网,都是电磁波在背后默默工作。
还有微波炉,它利用电磁波的能量来加热食物。
电磁波的特性知识点总结
电磁波的特性知识点总结电磁波是一种特殊的波动形式,由电场和磁场相互作用而产生。
它们在空间中传播,具有很多独特的特性。
本文将对电磁波的特性进行总结,并按照合适的格式进行阐述。
一、电磁波的定义和分类电磁波是一种由电场和磁场相互作用而产生的波动形式。
根据波长或频率的不同,电磁波可分为不同的类型,包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
二、电磁波的波动性质1. 波长和频率:电磁波的波长是指波峰之间的距离,用λ表示,单位是米;频率是指单位时间内波动通过某一点的次数,用ν表示,单位是赫兹。
它们之间存在关系:波速 = 波长 ×频率。
2. 能量传播:电磁波具有能量传播的特性,它们能够通过空间传递能量,不需要介质。
3. 反射和折射:电磁波在与界面相交时会发生反射和折射。
反射是指电磁波遇到界面时改变传播方向;折射是指电磁波从一种介质传播到另一种介质时改变传播方向和速度。
4. 干涉和衍射:电磁波在干涉和衍射现象下具有波动性质。
干涉是指两个或多个波动相遇时相互叠加的现象;衍射是指波动绕过障碍物或通过狭缝时发生扩散的现象。
三、电磁波的特殊性质1. 速度恒定:电磁波在真空中的传播速度为光速,约为299,792,458米/秒。
这个速度是宇宙中的最高速度,不受波长和频率的影响。
2. 可见光谱:电磁波谱中的一个重要部分是可见光谱,它是能够被人眼感知的电磁波。
可见光谱按照波长由短到长分为紫、蓝、绿、黄、橙和红六种颜色。
3. 吸收和发射:物质对电磁波有吸收和发射的特性。
当电磁波与物质相互作用时,物质会吸收某些波长的光,同时也能发射出特定波长的电磁波。
4. 电磁波谱:电磁波谱是将电磁波按照波长或频率的不同划分为不同类型的图表。
从低到高,电磁波谱包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
四、电磁波的应用电磁波在日常生活和科学研究中有广泛应用,包括但不限于以下方面:1. 通信:无线电波、微波和电视信号等电磁波被用于无线通信和广播电视。
九下物理电磁波知识点总结
九下物理电磁波知识点总结1. 电磁波的基本概念电磁波是由变化的电场和磁场相互作用而产生的一种波动现象。
电场和磁场之间互相垂直并且相互作用,使得电磁波在空间中传播。
2. 电磁波的表征指标电磁波的频率和波长是描述电磁波特性的重要参数。
频率指的是单位时间内波动传播的次数,用赫兹(Hz)来表示;而波长是单位波动中场的一个周期的距离,用米(m)来表示。
频率和波长之间有直接的关系,即频率等于波速除以波长。
3. 电磁波的分类根据波长的不同,电磁波可以分为不同的种类。
从波长从短到长依次为:γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波。
4. 电磁波与光的关系可见光是可以被眼睛看到的电磁波,它处于电磁波谱的一小段范围内。
人眼对不同波长的光具有不同的视觉感受,因此可见光被称为光波。
而除了可见光以外,电磁波谱还包括了其他的波长,如红外线和紫外线等。
5. 电磁波的特点电磁波在传播过程中具有许多特点,如传播速度快、能够横波传播、能够穿透透射、折射和反射等。
6. 电磁波的应用电磁波在人类社会中有着广泛的应用。
在通讯领域,无线电波和微波被广泛应用于无线通讯和卫星通讯中,为人们的日常通信带来了方便;在医疗领域,X射线和γ射线可以用于医学影像学中,帮助医生进行诊断和治疗;在工业生产中,激光和微波可以用于材料加工和检测等领域。
7. 电磁波的安全性电磁波在应用过程中需要注意其对人体和环境的影响。
不同种类的电磁波对人体的影响是不同的,如长期暴露在紫外线下可能会引起皮肤癌,而长期暴露在X射线下可能会对健康造成损害。
8. 电磁波的研究和发展电磁波的研究和发展一直是物理学研究的重要领域之一。
在电磁波的研究中,科学家们不断地深入探索电磁波的性质和应用,以及电磁波与物质相互作用的规律,并且开发出了许多新的电磁波应用技术。
9. 电磁波与现代科技电磁波在现代科技中有着重要的地位,它是无线通讯、卫星导航、医学影像学、材料加工等方面的重要基础。
电磁场与电磁波知识点总结
电磁场与电磁波知识点总结电磁场知识点总结篇一电磁场知识点总结电磁场与电磁波在高考物理中属于非主干知识点,多以选择题的形式出现,题目难度较低,属于必得分题目,重点考察考生对基本概念的理解和掌握情况。
下面为大家简单总结一下高中阶段需要大家掌握的电磁场与电磁波相关知识点。
电磁场知识点总结一、电磁场麦克斯韦的电磁场理论:变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场。
理解:* 均匀变化的电场产生恒定磁场,非均匀变化的电场产生变化的磁场,振荡电场产生同频率振荡磁场* 均匀变化的磁场产生恒定电场,非均匀变化的磁场产生变化的电场,振荡磁场产生同频率振荡电场* 电与磁是一个统一的整体,统称为电磁场(麦克斯韦最杰出的贡献在于将物理学中电与磁两个相对独立的部分,有机的统一为一个整体,并成功预言了电磁波的存在)二、电磁波1、概念:电磁场由近及远的传播就形成了电磁波。
(赫兹用实验证实了电磁波的存在,并测出电磁波的波速)2、性质:* 电磁波的传播不需要介质,在真空中也可以传播* 电磁波是横波* 电磁波在真空中的传播速度为光速* 电磁波的波长=波速*周期3、电磁振荡LC振荡电路:由电感线圈与电容组成,在振荡过程中,q、I、E、B 均随时间周期性变化振荡周期:T = 2πsqrt[LC]4、电磁波的发射* 条件:足够高的振荡频率;电磁场必须分散到尽可能大的'空间* 调制:把要传送的低频信号加到高频电磁波上,使高频电磁波随信号而改变。
调制分两类:调幅与调频# 调幅:使高频电磁波的振幅随低频信号的改变而改变# 调频:使高频电磁波的频率随低频信号的改变而改变(电磁波发射时为什么需要调制?通常情况下我们需要传输的信号为低频信号,如声音,但低频信号没有足够高的频率,不利于电磁波发射,所以才将低频信号耦合到高频信号中去,便于电磁波发射,所以高频信号又称为“载波”)5、电磁波的接收* 电谐振:当接收电路的固有频率跟收到的电磁波频率相同时,接受电路中振荡电流最强(类似机械振动中的“共振”)。
电磁波的基本特性知识点总结
电磁波的基本特性知识点总结在我们的日常生活中,电磁波无处不在。
从手机通讯到微波炉加热食物,从广播电视信号的传输到卫星导航定位,电磁波发挥着至关重要的作用。
要深入理解这些应用背后的原理,就需要掌握电磁波的基本特性。
首先,电磁波是一种横波。
这意味着电磁波的电场和磁场振动方向与波的传播方向相互垂直。
想象一下,把电磁波比作一根绳子上传播的波动,绳子上下振动,而波动向前传播,这就是横波的特点。
与之相对的是纵波,比如声波,其振动方向与传播方向相同。
电磁波的另一个重要特性是它在真空中以恒定的速度传播,这个速度就是光速,大约为 3×10^8 米每秒。
无论电磁波的频率和波长如何变化,在真空中其传播速度始终保持不变。
这一特性是由麦克斯韦方程组推导得出的,也是爱因斯坦相对论的重要基础。
电磁波的频率和波长是两个密切相关的概念。
频率指的是电磁波在单位时间内完成的振动周期数,单位是赫兹(Hz)。
波长则是电磁波在一个周期内传播的距离。
它们之间的关系可以用公式c =λf 来表示,其中 c 是光速,λ 是波长,f 是频率。
这意味着频率越高,波长越短;频率越低,波长越长。
电磁波的频谱非常广泛,从频率极低的无线电波,到微波、红外线、可见光、紫外线、X 射线和伽马射线等。
不同频率的电磁波具有不同的特性和应用。
无线电波的频率较低,波长较长,能够绕过障碍物进行传播,因此广泛用于广播、电视、手机通讯等领域。
微波的频率比无线电波高一些,常用于雷达、卫星通讯和微波炉等。
红外线具有热效应,能够被物体吸收并转化为热能,常用于红外线加热、遥控器和夜视仪等。
可见光就是我们人类眼睛能够看到的电磁波部分,其波长范围在400 纳米到 760 纳米之间。
不同波长的可见光呈现出不同的颜色,如红色光波长较长,紫色光波长较短。
紫外线的频率比可见光高,具有杀菌消毒的作用,但过量的紫外线会对人体造成伤害。
X 射线具有很强的穿透力,常用于医学成像和材料检测。
伽马射线的频率极高,能量极大,具有很强的放射性,在医疗、工业和科研等领域有特殊的应用。
电磁学电磁波知识点总结
电磁学电磁波知识点总结电磁学是物理学中一个重要的分支,研究电荷和电流之间相互作用的规律以及电磁波在空间中的传播方式。
本文将就电磁学电磁波的相关知识点进行总结。
一、电磁波的基本概念电磁波是由振荡的电场和磁场组成的一种波动现象,它以光速在真空中传播,并且无需介质支持。
根据频率的不同,电磁波可分为不同种类,包括射频波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
二、电磁波的特性1.频率与波长:电磁波的频率与波长呈反比例关系,频率越高,波长越短。
波长和频率的关系可以用光速公式c=λν表示,其中c为光速,λ为波长,ν为频率。
2.传播方式:电磁波的传播方式分为直射传播与绕射传播。
直射传播指电磁波在遇到障碍物时沿直线路径传播;绕射传播指电磁波在遇到障碍物时发生弯曲或穿透物体的现象。
3.干涉和衍射:电磁波具有干涉和衍射现象。
干涉是指两个或多个波相遇时互相影响形成新的波动图案;衍射是指波通过障碍物或传播到孔洞中时发生弯曲或扩散的现象。
三、电磁波的分类1.根据频段划分:电磁波可以根据频段划分为射频波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
不同频段的电磁波具有不同的特性和应用。
2.根据波长划分:电磁波可以根据波长划分为长波、中波、短波和超短波等。
波长是指电磁波传播一个完整波动所需要的最短距离。
3.根据应用领域划分:电磁波可以根据应用领域划分为通信、雷达、医疗、天文、无线电、电视等。
四、电磁波的应用1.通信:电磁波的应用最广泛的领域之一就是通信,包括无线通信、卫星通信、光纤通信等。
这些通信方式都依赖于电磁波的传播特性。
2.雷达:雷达是利用电磁波的反射原理来探测目标的一种技术。
它通过发射电磁波并接收目标反射回来的信号来实现目标检测和跟踪。
3.医疗:电磁波在医疗领域有着广泛的应用,包括磁共振成像(MRI)、放射线治疗、超声波检查等。
这些技术都是利用电磁波与物质相互作用的原理实现的。
4.天文:电磁波在天文学中被广泛应用,包括利用射电望远镜观测宇宙背景辐射、利用可见光望远镜观测星体等。
电磁波的传播知识点总结
电磁波的传播知识点总结电磁波是电场和磁场在空间中传播的一种波动现象。
它广泛应用于通信、雷达、微波炉等领域。
本文将对电磁波的传播进行知识点总结。
一、电磁波的基本特性电磁波由电场和磁场交替变化而形成,具有以下基本特性:1. 频率与波长:电磁波的频率和波长是两个重要参数,它们之间存在反比关系。
频率高,波长短,能量较大,如紫外线和伽马射线;频率低,波长长,能量较小,如无线电波和长波。
2. 速度:电磁波在真空中的传播速度恒定,为光速,约为3.0×10^8米/秒。
它不受波长和频率的影响。
3. 方向性:电磁波的传播具有方向性,遵循直线传播原则。
当遇到介质边界时,会发生折射、反射和透射现象。
4. 极化特性:电磁波在传播过程中会发生极化现象,即电场方向或磁场方向始终保持一致。
常见的极化方式有水平极化、垂直极化和圆极化。
二、电磁波的分类电磁波按频率从低到高可分为以下几类:1. 无线电波:频率范围从几十千赫兹到几百千赫兹,用于无线电通信、广播和雷达等领域。
2. 微波:频率范围从几百兆赫兹到几百千赫兹,用于雷达、卫星通信和微波炉等领域。
3. 红外线:频率范围从几百千赫兹到几百兆赫兹,用于红外摄像、红外测温和红外遥控等领域。
4. 可见光:频率范围从几百兆赫兹到几百千赫兹,对人眼可见。
根据波长的不同,可分为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七个颜色。
5. 紫外线:频率范围从几百千赫兹到几百兆赫兹,对人眼不可见。
它具有杀菌、紫外光固化等特性。
6. X射线:频率范围从几百兆赫兹到几百兆赫兹,具有较强的穿透力,广泛应用于医学影像学、材料检测等领域。
7. 伽马射线:频率范围从几百兆赫兹到几千兆赫兹,具有极强的穿透力,广泛应用于放射治疗、核物理实验等领域。
三、电磁波的传播与应用电磁波的传播与应用涵盖了广泛的领域:1. 无线通信:电磁波在无线通信中起到关键作用,包括手机通信、卫星通信、无线局域网等。
不同频段的电磁波用于不同场景,如2G、3G、4G网络的通信频段。
电磁波的种类与性质知识点总结
电磁波的种类与性质知识点总结电磁波是一种在空间中传播的电磁场扰动,它在我们的日常生活、科学研究以及现代技术中都有着广泛的应用。
从无线电波到伽马射线,电磁波的种类繁多,每种都具有独特的性质和应用。
接下来,让我们详细了解一下电磁波的种类与性质。
一、电磁波的种类1、无线电波无线电波的波长较长,频率较低。
它广泛应用于通信领域,如广播、电视、手机信号等。
按照波长的不同,无线电波又可以分为长波、中波、短波和微波等。
长波的传播距离较远,但信号质量相对较差;微波则具有较高的频率和带宽,适用于高速数据传输。
2、红外线红外线的波长比可见光略长,它的主要特点是热效应。
我们日常生活中的红外线遥控器、红外线夜视仪等都是利用了红外线的这一性质。
此外,许多物体都会发射红外线,通过红外线传感器可以检测物体的温度和存在。
3、可见光可见光是我们能够直接看到的电磁波部分,其波长范围在 380 纳米到 760 纳米之间。
不同波长的可见光呈现出不同的颜色,如红光波长较长,紫光波长较短。
可见光在照明、摄影、视觉感知等方面起着关键作用。
4、紫外线紫外线的波长比可见光短,具有较高的能量。
适量的紫外线有助于人体合成维生素 D,但过量的紫外线会对皮肤和眼睛造成损伤。
在实际应用中,紫外线常用于杀菌消毒、荧光检测等领域。
5、 X 射线X 射线具有很强的穿透能力,可以用于医学诊断(如 X 光拍片)、材料检测等。
然而,由于其高能量和对生物体的潜在危害,使用时需要采取严格的防护措施。
6、伽马射线伽马射线是波长最短、能量最高的电磁波。
它通常由放射性物质衰变或核反应产生。
伽马射线在医学治疗(如癌症放疗)、工业探伤以及天文观测等方面有重要应用。
二、电磁波的性质1、波动性电磁波具有波动性,表现为它能够发生折射、反射、干涉和衍射等现象。
例如,当电磁波通过不同介质的界面时会发生折射;两列电磁波相遇时可能会发生干涉。
2、粒子性电磁波也具有粒子性,被称为光子。
光子的能量与电磁波的频率成正比,即 E = hf,其中 E 是光子的能量,h 是普朗克常数,f 是电磁波的频率。
高一物理电磁波知识点总结
高一物理电磁波知识点总结一、电磁波的基本概念1. 电磁波是一种在真空中传播的波动,它由电场和磁场相互耦合而成,沿着垂直于电场和磁场传播的方向传播。
电磁波是光波的一种,包括了可见光、红外线、紫外线、X射线和γ射线等。
2. 电磁波在空间中传播的速度等于光速,即299792458m/s。
二、电磁波的特性1. 电磁波具有波长和频率的特性,波长和频率之间的关系由公式c=λν(c代表光速,λ代表波长,ν代表频率)来描述。
2. 电磁波的波长和频率与它的能量和动量之间存在关联,根据普朗克关系,能量和频率之间的关系由公式E=hν(h代表普朗克常量)来描述。
三、电磁波的分类1. 根据波长的不同,电磁波被分成不同的类型,包括了无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
2. 不同类型的电磁波在波长和频率上有不同的特点,这也决定了它们的应用范围和特性。
四、电磁波的产生与检测1. 电磁波的产生主要依靠震荡电荷或者变化的电流,比如天线、发射器和激光器等都可以产生电磁波。
2. 电磁波的检测则需要利用一些特殊的传感器或者装置,比如接收天线、摄像机和X射线探测器等都可以用来检测电磁波。
五、电磁波的应用1. 无线通信是电磁波应用的一个重要领域,包括了无线电、手机、卫星通信等都是利用电磁波来传输信息的。
2. 医学和工业中也广泛使用电磁波,比如MRI和X射线成像技术都是利用电磁波来观察人体内部结构的。
3. 其他还包括激光器、雷达、天文观测和核磁共振等领域也都有广泛的电磁波应用。
六、电磁波的健康影响1. 电磁波对人体健康会产生一定影响,包括了电磁辐射对人体细胞的影响、对眼睛和皮肤的伤害等等。
2. 电磁辐射对人体健康的影响需要引起重视,包括了在使用电子产品时的合理使用、在工作环境中的辐射防护等都需要认真对待。
七、电磁波的传播和衍射1. 电磁波的传播方式包括了直线传播和曲线传播,它们的传播方式和路径与波长有关,不同类型的电磁波传播方式也有所不同。
电磁信号相关知识点总结
电磁信号相关知识点总结一、电磁波的基本性质电磁波是由电场和磁场交替变化而产生的波动现象。
电磁波具有很多基本性质,如波长、频率、波速等。
1. 波长:电磁波的波长是指在一个周期内电磁波传播的距离。
一般用λ表示,单位是米。
2. 频率:电磁波的频率是指在单位时间内电磁波的周期数。
一般用ν表示,单位是赫兹(Hz)。
3. 波速:电磁波的波速是指电磁波在空间中传播的速度。
一般用c表示,对于真空中的光速,c=3×10^8m/s。
4. 能量和功率密度:电磁波携带能量,能量密度和功率密度是描述电磁波能量传播和强度的参数。
以上是电磁波的基本性质,对电磁信号的产生和传播有着重要的影响。
二、电磁信号的产生和传播电磁信号源于天线或发射机产生的电磁波,它经过空间传播到达接收机,成为接收机的输入信号。
电磁信号的产生和传播有以下几个要点。
1. 发射源:电磁信号的发射源是产生并辐射电磁波的设备,如天线、发射机等。
2. 发射过程:发射源通过激励电流或电压产生电磁波,然后将电磁波辐射出去空间传播。
3. 传播特性:电磁波在传播过程中会受到地面、大气、建筑物等环境的影响,其传播特性受波长、频率和介质特性的影响。
4. 接收过程:电磁波到达接收机后,由接收机进行信号的接收、解调和处理。
以上是电磁信号的产生和传播的基本过程,理解这些过程对于设计和应用电磁信号有着重要的意义。
三、电磁信号的调制与解调调制是将基带信号转换为载波信号的过程,解调是将载波信号还原为原始的基带信号的过程。
调制和解调是电磁信号处理的核心内容,对于信号的传输、处理和提取起着关键的作用。
1. 调制方式:常见的调制方式有调幅(AM)、调频(FM)、调相(PM)等,它们分别是通过操纵载波信号的幅度、频率和相位来传输基带信号。
2. 调制过程:调制过程包括载波信号的产生、基带信号的调制和有时还会有功率放大等环节。
3. 解调过程:解调过程包括载波信号的检测、信号的解调、滤波和放大等环节。
《电磁波》 知识清单
《电磁波》知识清单一、什么是电磁波电磁波,简单来说,就是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动所产生的一种能量传递形式。
它就像一个无形的“信使”,在我们的周围穿梭,传递着各种各样的信息和能量。
电磁波不需要依靠介质来传播,这意味着它能在真空中自由行进。
这一特性使得电磁波能够穿越广袤的宇宙空间,为我们带来来自遥远星球的信息。
从无线电波到可见光,从紫外线到 X 射线、γ射线,电磁波涵盖了一个极其广泛的频谱范围。
不同频率和波长的电磁波具有不同的特性和用途。
二、电磁波的产生电磁波的产生方式多种多样。
当电荷加速运动时,就会产生电磁波。
例如,在一个简单的电路中,电流的快速变化会导致周围产生电磁场的变化,从而辐射出电磁波。
广播电台和电视台的发射塔通过让电子在天线中快速振动来产生无线电波。
手机中的天线也是通过类似的原理来发送和接收电磁波信号的。
微波炉中的磁控管通过特殊的电子运动方式产生微波,用于加热食物。
三、电磁波的传播电磁波在真空中以光速传播,约为 3×10^8 米/秒。
在介质中,电磁波的传播速度会变慢,并且其波长和频率也会发生变化。
电磁波的传播方向与电场和磁场的振动方向垂直。
它可以以直线传播,也可以在遇到障碍物时发生反射、折射、散射和衍射等现象。
反射是指电磁波遇到光滑的表面时被反弹回来,就像镜子反射光线一样。
折射则是电磁波在穿过不同介质时改变传播方向的现象。
散射是电磁波与微小颗粒相互作用而向各个方向传播的现象。
衍射是电磁波绕过障碍物继续传播的现象。
四、电磁波的频谱电磁波的频谱可以根据频率或波长来划分。
从低频率到高频率,依次包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X 射线和γ射线。
无线电波的频率较低,波长较长,常用于广播、通信和导航等领域。
微波常用于雷达、卫星通信和微波炉等。
红外线具有热效应,常用于遥控器、热成像和夜视仪等。
可见光是我们能够直接看到的电磁波部分,不同波长的可见光呈现出不同的颜色。
物理电磁波知识点
物理电磁波知识点电磁波是一种由振动的电荷或磁场产生的辐射能量,它是人类最熟悉的能量形式之一。
电磁波在很多科技领域都有着广泛的应用,如通讯、雷达、遥感等。
本文将系统介绍电磁波的知识点,涉及电磁波的基本概念、电磁波的性质及其传播、电磁波谱以及一些常见应用。
一、电磁波的基本概念电磁波由电场和磁场相互作用而产生,是由振动的电荷或磁场产生的辐射能量。
在真空中,电磁波的传播速度为光速299792458米/秒,这也是电磁波在空气和其他介质中传播速度的上限值。
电磁波的频率和波长有着密切的关系,它们之间的关系式为:c = λf其中,c是光速,λ是波长,f是频率。
这个公式也被称为光速公式,它表明波长与频率成反比,而光速是它们的乘积。
二、电磁波的性质及其传播电磁波有很多重要的特性,包括极化、衍射、反射、折射等。
下面将逐一介绍这些特性。
电磁波的极化指的是电磁波的振动方向。
根据振动方向的不同,可以将电磁波分为横波和纵波。
对于横波,振动方向和波的传播方向垂直;对于纵波,振动方向和波的传播方向平行。
在电磁波中,电场和磁场是垂直的横波,它们的振动方向相互垂直并垂直于波的传播方向。
电磁波在传播过程中会发生衍射、反射和折射等现象。
衍射是指电磁波遇到障碍物或孔眼时发生的波的扩散现象。
反射是指电磁波遇到介质边界时产生的波的反弹现象。
折射是指电磁波从一种介质进入另一种介质时发生的波的改变方向。
电磁波在真空中传播的速度是恒定的,但在不同的介质中传播速度会有所改变。
这个现象被称为电磁波的折射。
一般而言,电磁波在折射介质中的速度越慢,折射角度就越大,而在传播介质中速度越快,折射角度就越小。
三、电磁波谱电磁波谱是指电磁波的不同频率、不同波长和不同能量的分布情况。
电磁波谱一般被分为7个部分,分别是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、伽马射线和微波。
无线电波的频率很低,波长很长。
它们主要用于无线电通讯和广播。
红外线的频率较高,波长较短。
它们主要用于远距离测温和人体感应等。
物理电磁波谱知识点总结
物理电磁波谱知识点总结
一、电磁波谱
1. 定义:按波长从大到小的顺序将无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线及γ射线列在一起形成的图谱,就叫做电磁波谱。
2. 产生:振荡的电场或磁场是产生电磁波的源。
3. 电磁波的特点:波速、频率、波长三者关系:c=λf,在真空中,光的传播速度是最快的。
二、红外线
1. 定义:在太阳光谱上,红光以外的一种看不见的光叫做红外线。
2. 性质:一切物体都在不停地辐射红外线。
温度越高,辐射的红外线越多。
物体辐射红外线的能力与物体的温度、物体的颜色、物体发射率有关。
3. 应用:红外线夜视仪;遥控器;浴室自动门。
三、紫外线
1. 定义:在太阳光谱上,紫光以外的一种看不见的光叫做紫外线。
2. 性质:紫外线具有杀菌作用;能使荧光物质发光;能促使人体合成维生素D促进钙的吸收。
3. 应用:验钞机;适量照射紫外线有利于人体健康,一切生物生存都离不开紫外线。
过量的紫外线照射对人体十分有害,轻则使皮肤粗糙,重则引起皮肤癌。
四、无线电波
1. 定义:波长大于1mm的电磁波叫做无线电波。
2. 性质:无线电波具有一切电磁波的特性,可以传送声音、图象和文字信息。
无线电波在空间主要是直线传播,也可以绕过障碍物传播。
当无线电波遇到导体时,容易产生感应电流,从而损耗能量。
无线电波的接收就是利用这个原理。
3. 应用:收音机;电视机;雷达;无线通信;遥控等。
电磁波的性质与应用知识点总结
电磁波的性质与应用知识点总结在我们生活的这个世界中,电磁波无处不在。
从我们日常使用的手机、电视,到医院里的 X 光机、微波炉中的加热原理,都离不开电磁波。
那么,电磁波到底是什么?它又有哪些性质和应用呢?接下来,就让我们一起来深入了解一下。
一、电磁波的定义电磁波是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的振荡粒子波,是以波动的形式传播的电磁场。
它的传播不需要介质,可以在真空中传播。
二、电磁波的性质1、电磁波是横波电磁波中的电场和磁场振动方向都与电磁波的传播方向垂直,这是电磁波作为横波的重要特征。
2、电磁波的传播速度在真空中,电磁波的传播速度恒定,约为 3×10^8 米/秒。
这个速度被称为光速,是物理学中的一个重要常量。
3、电磁波的波长和频率电磁波的波长(λ)和频率(f)之间存在着反比关系,即 c =λf,其中 c 为光速。
波长较长的电磁波,频率较低;波长较短的电磁波,频率较高。
4、电磁波的能量电磁波具有能量,其能量大小与电磁波的频率成正比。
频率越高,电磁波的能量越大。
5、电磁波的干涉和衍射电磁波和其他波一样,具有干涉和衍射的现象。
干涉是指两列或多列电磁波在相遇时,其振动相互叠加或抵消的现象;衍射则是指电磁波在遇到障碍物或小孔时,能够绕过它们继续传播的现象。
三、电磁波的分类按照波长或频率的不同,电磁波可以分为多个频段,常见的有:1、无线电波波长最长,频率最低,主要用于通信、广播、电视等领域。
2、微波波长较短,频率较高,常用于雷达、微波炉等设备。
3、红外线波长比可见光长,具有热效应,常用于红外遥感、加热等。
4、可见光这是我们能够直接看到的电磁波波段,包括红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。
5、紫外线波长比可见光短,具有杀菌消毒、促进维生素 D 合成等作用,但过量的紫外线会对人体造成伤害。
6、 X 射线具有较强的穿透能力,常用于医学成像、工业探伤等。
7、γ 射线波长最短,能量最高,具有很强的穿透力和杀伤力,在医疗、工业和科研等领域有重要应用。
电磁场与电磁波基础知识总结
电磁场与电磁波总结第一章一、矢量代数 A ∙B =AB cos θA B ⨯=AB e AB sin θA ∙(B ⨯C ) = B ∙(C ⨯A ) = C ∙(A ⨯B )()()()C A C C A B C B A ⋅-⋅=⨯⨯二、三种正交坐标系 1. 直角坐标系 矢量线元x y z =++le e e d x y z矢量面元=++Se e e x y z d dxdy dzdx dxdy体积元d V = dx dy dz 单位矢量的关系⨯=e e e x y z ⨯=e e e y z x ⨯=e e e z x y2. 圆柱形坐标系 矢量线元=++l e e e z d d d dz ρϕρρϕl 矢量面元=+e e z dS d dz d d ρρϕρρϕ体积元dz d d dVϕρρ=单位矢量的关系⨯=⨯⨯=e e e e e =e e e e zz z ρϕϕρρϕ3. 球坐标系 矢量线元d l = e r d r e θr d θ+e ϕr sin θd ϕ矢量面元d S = e r r 2sin θd θd ϕ体积元ϕθθd drd r dVsin 2=单位矢量的关系⨯=⨯⨯=e e e e e =e e e e r r r θϕθϕϕθ三、矢量场的散度和旋度 1. 通量与散度=⋅⎰A SSd Φ0lim∆→⋅=∇⋅=∆⎰A S A A Sv d div v2. 环流量与旋度=⋅⎰A l ld Γmaxn 0rot =lim∆→⋅∆⎰A lA e lS d S3. 计算公式∂∂∂∇=++∂∂∂⋅A y x z A A A x y z11()z A A A z ϕρρρρρϕ∂∂∂∇=++∂∂∂⋅A 22111()(sin )sin sin ∂∂∂∇=++∂∂∂⋅A r A r A A r r r r ϕθθθθθϕxy z∂∂∂∇⨯=∂∂∂e e e A x y z x y zA A A 1zzzA A A ρϕρϕρρϕρ∂∂∂∇⨯=∂∂∂e e e A 21sin sin r r zr r A r A r A ρϕθθθϕθ∂∂∂∇⨯=∂∂∂e e e A4. 矢量场的高斯定理与斯托克斯定理⋅=∇⋅⎰⎰A S A SVd dV⋅=∇⨯⋅⎰⎰A l A S lSd d四、标量场的梯度 1. 方向导数与梯度00()()lim∆→-∂=∂∆l P u M u M u ll 0cos cos cos ∂∂∂∂=++∂∂∂∂P u u u ulx y zαβγcos ∇⋅=∇e l u u θgrad ∂∂∂∂==+∂∂∂∂e e e +e n x y zu u u uu n x y z2. 计算公式∂∂∂∇=++∂∂∂e e e xy z u u u u x y z 1∂∂∂∇=++∂∂∂e e e z u u u u z ρϕρρϕ11sin ∂∂∂∇=++∂∂∂e e e r u u uu r r r zθϕθθ 五、无散场与无旋场1. 无散场()0∇⋅∇⨯=A =∇⨯F A2. 无旋场()0∇⨯∇=u -u =∇F 六、拉普拉斯运算算子 1. 直角坐标系22222222222222222222222222222222∂∂∂∇=++∇=∇+∇+∇∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∇=++∇=++∇=++∂∂∂∂∂∂∂∂∂A e e e x x y y z zyyyx x x z z z x y zu u uu A A A x y zA A A A A A A A A A A A x y z x y z x y z,,2. 圆柱坐标系22222222222222111212⎛⎫∂∂∂∂∇=++ ⎪∂∂∂∂⎝⎭∂∂⎛⎫⎛⎫∇=∇--+∇-++∇ ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭A e e e z z u u uu zA A A A A A A ϕρρρρϕϕϕρρρρρϕρρϕρρϕ3. 球坐标系22222222111sin sin sin ⎛⎫∂∂∂∂∂⎛⎫∇=++ ⎪ ⎪∂∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭u u uu r r r r r r θθθϕθϕ ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂+-∂∂+∇+⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂--∂∂+∇+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-∂∂---∇=∇ϕθθθϕθϕθθθθϕθθθθϕϕϕϕθθθϕθθA r A r A r A A r A r A r A A r A r A r A r A r r r r r 222222222222222222sin cos 2sin 1sin 2sin cos 2sin 12sin 22cot 22e e e A 七、亥姆霍兹定理如果矢量场F 在无限区域中处处是单值的,且其导数连续有界,则当矢量场的散度、旋度和边界条件(即矢量场在有限区域V’边界上的分布)给定后,该矢量场F 唯一确定为()()()=-∇+∇⨯F r r A r φ其中1()()4''∇⋅'='-⎰F r r r r V dV φπ1()()4''∇⨯'='-⎰F r A r r r V dV π第二章一、麦克斯韦方程组 1. 静电场 真空中:001d ==VqdV ρεε⋅⎰⎰SE S (高斯定理) d 0⋅=⎰l E l 0∇⋅=E ρε0∇⨯=E 场与位:3'1'()(')'4'V dV ρπε-=-⎰r r E r r r r ϕ=-∇E 01()()d 4πV V ρϕε''='-⎰r r |r r |介质中:d ⋅=⎰D S Sqd 0⋅=⎰lE l ∇⋅=D ρ0∇⨯=E极化:0=+D E P εe 00(1)=+==D E E E r χεεεε==⋅P e PS n n P ρ=-∇⋅P P ρ2. 恒定电场 电荷守恒定律:⎰⎰-=-=⋅Vsdv dtd dt dq ds J ρ0∂∇⋅+=∂J tρ传导电流与运流电流:=J E σρ=J v恒定电场方程:d 0⋅=⎰J S Sd 0⋅=⎰J l l 0∇⋅=J 0∇⨯J =3. 恒定磁场 真空中:0 d ⋅=⎰B l lI μ(安培环路定理) d 0⋅=⎰SB S 0∇⨯=B J μ0∇⋅=B场与位:03()( )()d 4π ''⨯-'='-⎰J r r r B r r r VV μ=∇⨯B A 0 ()()d 4π'''='-⎰J r A r r r V V μ 介质中:d ⋅=⎰H l lId 0⋅=⎰SB S ∇⨯=H J 0∇⋅=B磁化:0=-BH M μm 00(1)=+B H =H =H r χμμμμm =∇⨯J M ms n =⨯J M e4. 电磁感应定律() d d in lC dv B dl dt ⋅=-⋅⨯⋅⎰⎰⎰SE l B S +)(法拉第电磁感应定律∂∇⨯=-∂B E t5. 全电流定律和位移电流全电流定律: d ()d ∂⋅=+⋅∂⎰⎰D H l J S lSt∂∇⨯=+∂DH J t 位移电流:d=DJ d dt6. Maxwell Equationsd ()d d d d d 0∂⎧⋅=+⋅⎪∂⎪∂⎪⋅=-⋅⎪∂⎨⎪⋅=⎪⎪⋅=⎪⎩⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰D H J S B E S D S B S lS l SS V Sl tl t V d ρ 0∂⎧∇⨯=+⎪∂⎪∂⎪∇⨯=-⎨∂⎪∇⋅=⎪⎪∇⋅=⎩D H J BE D B t t ρ()()()()0∂⎧∇⨯=+⎪∂⎪∂⎪∇⨯=-⎨∂⎪∇⋅=⎪⎪∇⋅=⎩E H E H E E H t t εσμερμ 二、电与磁的对偶性e m e m eme e m m e e m mm e 00∂∂⎫⎧∇⨯=-∇⨯=⎪⎪∂∂⎪⎪∂∂⎪⎪∇⨯=+∇⨯=--⎬⎨∂∂⎪⎪∇=∇=⎪⎪⎪⎪∇=∇=⎩⎭⋅⋅⋅⋅B D E H DB H J E J D B D B t t&tt ρρm e e m ∂⎧∇⨯=--⎪∂⎪∂⎪∇⨯=+⇒⎨∂⎪∇=⎪⎪∇=⎩⋅⋅B E J D H J D B t t ρρ 三、边界条件1. 一般形式12121212()0()()()0n n S n Sn σρ⨯-=⨯-=→∞⋅-=⋅-=()e E E e H H J e D D e B B2. 理想导体界面和理想介质界面111100⨯=⎧⎪⨯=⎪⎨⋅=⎪⎪⋅=⎩e E e H J e D e B n n S n S n ρ12121212()0()0()0()0⨯-=⎧⎪⨯-=⎪⎨⋅-=⎪⎪⋅-=⎩e E E e H H e D D e B B n n n n 第三章一、静电场分析 1. 位函数方程与边界条件 位函数方程:220∇=-∇=ρφφε电位的边界条件:121212=⎧⎪⎨∂∂-=-⎪∂∂⎩s nn φφφφεερ111=⎧⎪⎨∂=-⎪∂⎩s const nφφερ(媒质2为导体) 2. 电容定义:=qCφ两导体间的电容:=C q /U 任意双导体系统电容求解方法:3. 静电场的能量N 个导体:112ne i i i W q φ==∑连续分布:12e VW dV φρ=⎰电场能量密度:12ω=⋅D E e二、恒定电场分析1.位函数微分方程与边界条件位函数微分方程:20∇=φ边界条件:121212=⎧⎪⎨∂∂=⎪∂∂⎩nn φφφφεε12()0⋅-=e J J n 1212[]0⨯-=J J e n σσ 2. 欧姆定律与焦耳定律欧姆定律的微分形式: =J E σ 焦耳定律的微分形式: =⋅⎰E J VP dV3. 任意电阻的计算2211d d 1⋅⋅====⋅⋅⎰⎰⎰⎰E lE l J S E SSSU R G I d d σ(L R =σS ) 4.静电比拟法:G C —,σε—2211⋅⋅===⋅⋅⎰⎰⎰⎰D S E S E lE lS S d d qC Ud d ε2211d d d ⋅⋅===⋅⋅⎰⎰⎰⎰J S E SE lE lS S d I G Uσ三、恒定磁场分析 2211⋅⋅===⋅⋅⎰⎰⎰⎰D S E S E lE lS S d d qC Ud d ε1. 位函数微分方程与边界条件矢量位:2∇=-A J μ12121211⨯⨯⨯A A e A A J n s μμ()=∇-∇=标量位:20m φ∇=211221∂∂==∂∂m m m m n nφφφφμμ 2. 电感定义:d d ⋅⋅===⎰⎰B S A lSlL IIIψ0=+i L L L3. 恒定磁场的能量N 个线圈:112==∑Nmj j j W I ψ连续分布:m 1d 2=⋅⎰A J V W V 磁场能量密度:m 12ω=⋅H B第四章一、边值问题的类型(1)狄利克利问题:给定整个场域边界上的位函数值()=f s φ (2)纽曼问题:给定待求位函数在边界上的法向导数值()∂=∂f s nφ(3)混合问题:给定边界上的位函数及其向导数的线性组合:2112()()∂==∂f s f s nφφ (4)自然边界:lim r r φ→∞=有限值二、唯一性定理静电场的惟一性定理:在给定边界条件(边界上的电位或边界上的法向导数或导体表面电荷分布)下,空间静电场被唯一确定。
电磁波基本知识及原理
电磁波基本知识及原理一、电磁波的定义和特征1. 电磁波的定义电磁波是由电场和磁场交替变化而产生的一种波动现象。
它是一种能量的传播形式,无需介质即可以在真空中传播。
2. 电磁波的特征•频率:电磁波的频率指的是波动单位时间内的周期数。
以赫兹(Hz)作为单位,常见的电磁波频率范围很广,从无线电波的几千赫兹到伽玛射线的几千兆赫兹都有。
•波长:电磁波的波长指的是波动的一个周期的长度。
波长和频率之间有简单的关系,即波速等于频率乘以波长。
典型的波长范围从无线电波的几千米到伽玛射线的几十皮米。
•速度:电磁波在真空中的速度为光速,约为每秒299,792,458米。
二、电磁波的分类1. 根据频率分类电磁波可以根据频率的不同划分为不同的波段,常见的电磁波波段包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽玛射线。
2. 根据应用分类根据电磁波在不同领域的应用,可以将其分为通信波、雷达波、医学用波、遥感波等。
三、电磁波的产生和传播1. 电磁波的产生电磁波的产生需要有振荡源,如电流或电荷的振荡。
当电流通过导线时,会在周围产生电场和磁场的变化,形成电磁波。
2. 电磁波的传播电磁波可以在真空中传播,也可以在介质中传播。
在真空中,电磁波传播的速度为光速,且速度不受波长和频率的影响。
在介质中,电磁波的传播速度会减小,而且还会受到介质材料的性质影响。
四、电磁波的应用1. 通信应用•无线电波被广泛用于无线电通信、电视广播、手机通信、卫星通信等。
•微波被用于雷达系统和无线局域网等。
2. 医学应用•X射线被用于医学影像学中的X射线摄影和CT扫描。
3. 遥感应用•红外线和微波在遥感领域被广泛应用,可用于气象观测、农业监测、城市规划等。
五、电磁波的防护和安全1. 电磁波对人体的影响•高频电磁波对人体组织有加热作用,如微波会导致组织水分分子振动加热,这可能对人体产生伤害。
•高能电磁波如X射线和伽玛射线具有较高的穿透能力,对人体细胞可能造成损伤。
(完整word版)电磁场与电磁波课程知识点总结和公式
电磁场与电磁波课程知识点总结与主要公式1 麦克斯韦方程组的理解和掌握 (1)麦克斯韦方程组⎰⎰⎰⎰⎰⎰=•=•∇=•=•∇•∂∂-=•∂∂-=⨯∇•∂∂+=•∂∂+=⨯∇ss l s l s s d B B Q s d D D s d t B l d E t B E s d tD J l d H t D J H 0)(ϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖρ本构关系: E J HB ED ϖϖϖϖϖϖσμε===(2)静态场时的麦克斯韦方程组(场与时间t 无关)⎰⎰⎰⎰=•=•∇=•=•∇=•=⨯∇=•=⨯∇ss l l s d B B Qs d D D l d E E Il d H J H 0000ϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖρ2 边界条件(1)一般情况的边界条件nn n sT t t s n s n n sn tt n B B B B a J H H J H H a D D D D a E E E E a 21212121212121210)())(0)==-•=-=-⨯=-=-•==-⨯ϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖ((ρρ(2)介质界面边界条件(ρs = 0 J s = 0)nn n t t n n n n t t n B B B B a H H H H a D D D D a E E E E a 21212121212121210)(0)0)(0)==-•==-⨯==-•==-⨯ϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖ(((1)基本方程0022=•==∇-=∇=•=•∇=•=⨯∇⎰⎰⎰A Apsl ld E Qs d D D l d E E ϕϕϕερϕρϖϖϖϖϖϖϖϖ本构关系: E D ϖϖε=(2)解题思路● 对称问题(球对称、轴对称、面对称)使用高斯定理或解电位方程(注意边界条件的使用)。
● 假设电荷Q ——> 计算电场强度E ——> 计算电位φ ——> 计算能量ωe =εE 2/2或者电容(C=Q/φ)。
电磁波的特性和应用知识点总结
电磁波的特性和应用知识点总结电磁波,是一种在空间中传播的电磁辐射。
它由电场和磁场构成,并以波动的形式传播。
电磁波在通信、医学、科学研究等多个领域具有广泛的应用。
本文将对电磁波的特性和应用进行总结。
一、电磁波的特性1. 频率和波长:电磁波的频率和波长是其两个重要的特性参数。
频率指电磁波每秒振动的次数,单位为赫兹(Hz);波长指电磁波一次完整振动所占的空间距离,单位为米(m)。
频率和波长之间有着倒数的关系,即频率等于光速除以波长。
2. 传播速度:电磁波在真空中的传播速度为光速,约等于3×10^8米/秒。
在介质中传播时,传播速度会发生变化,速度与介质的折射率有关。
3. 波动性:电磁波具有波动性,表现为电场和磁场的周期性变化。
根据电场和磁场垂直于传播方向的相互作用关系,电磁波分为横波和纵波两种。
4. 反射、折射和衍射:电磁波在与界面接触时会发生反射和折射现象。
反射是指电磁波遇到障碍物后反弹回原来的介质中;折射是指电磁波从一种介质传播到另一种介质时,传播方向的改变;衍射是指电磁波绕过障碍物传播时发生的弯曲现象。
5. 干涉和相长干涉:干涉是指两个或多个电磁波相遇时产生的叠加效应。
相长干涉是指两个或多个相位相同、频率相等的电磁波干涉产生增强效应。
6. 辐射和吸收:电磁波的特性之一是能够辐射和吸收能量。
电磁波在辐射过程中能够传递能量,例如太阳光辐射热能。
而在吸收过程中,物体能够吸收电磁波的能量。
二、电磁波的应用1. 通信应用:电磁波在通信领域有着广泛的应用。
无线电、电视、手机信号等都是采用电磁波进行远距离传播的。
不同频段的电磁波被用于不同的通信系统,例如射频信号在移动通信中的应用,微波信号在卫星通信中的应用等。
2. 医学应用:电磁波被广泛应用于医学领域。
例如X射线、CT扫描、MRI等医学成像技术都是利用电磁波进行诊断。
此外,电磁波还被用于治疗,如微波治疗、激光手术等。
3. 科学研究应用:电磁波在科学研究中扮演着重要的角色。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高中物理选修3-4——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. v=λf
(3) 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
1.LC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(1)、(2)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①观察光谱的仪器,分光镜②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3.0×108m/s,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.
γ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;
γ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γ刀进行手术.。