高中物理选修ppt课件

真空中 波长
大于1 mm
小于1 mm 大于700 nm
700 nm到 400 nm之间
5 nm到 370 nm之间 0.01 nm到 10 nm之间
小于0.01 nm
递变 规律
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选考部分 选修3-4 第二章 光 电磁波 相对论简介
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四、相对论的简单知识
1．狭义相对论的基本假设
(1)在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的．
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3．验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光；家用电器上 的遥控器发出的“光”用来控制电视机、空调．对于它们发出的“光”， 下列说法正确的是( )
A．验钞机发出的“光”是红外线 B．遥控器发出的“光”是红外线 C．红外线是由原子的内层电子受到激发后产生的 D．红外线是由原子的外层电子受到激发后产生的
答案： A
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5．(2010·天津理综)下列关于电磁波的说法正确的是( ) A．均匀变化的磁场能够在空间产生电场 B．电磁波在真空和介质中传播速度相同 C．只要有电场和磁场，就能产生电磁波 D．电磁波在同种介质中只能沿直线传播 解析： 变化的磁场就能产生电场，A正确．若只有电场和磁场而 电场和磁场都稳定或电场、磁场仅均匀变化都不能产生电磁波，C 错．光也是电磁波，在真空和介质中传播的速度不同，可判断B错．D选 项中没强调是“均匀”介质，若介质密度不均匀会发生折射，故D错． 答案： A
答案： BD
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4．(2010·北京理综)属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性 系中( )
A．真空中光速不变
B．时间间隔具有相对性
C．物体的质量不变
D．物体的能量与质量成正比
解析： 狭义相对论的两条假设分别是：在任何惯性系中真空中的
光速不变和一切物理规律相同．
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6．关于电磁波传播速度的表达式v＝λf，下列结论正确的是( ) A．波长越长，传播速度就越大 B．频率越高，传播速度就越大 C．发射能量越大，传播速度就越大 D．电磁波的传播速度与传播介质有关 解析： 电磁波的传播速度不仅和介质有关，还和频率有关，而与 发射能量无关，故选项A、B、C错误．D项正确． 答案： D
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1－1：(2011·广州梅州二模)电磁波与机械波相比较有( )
A．电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质
B．电磁波在任何介质中的传播速率都相同，机械波在同一介质中 的传播速率相同
C．电磁波与机械波都不能产生干涉现象
D．电磁波与机械波都能产生衍射现象
B．当物体运动速度v>0时，物体的质量m>m0，即物体的质量改变
了，故经典力学不适用
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C．当物体以较小的速度运动时，质量变化十分微小，经典力学理 论仍然适用，只有当物体以接近光速运动时，质量变化才明显，故经典 力学适用于低速运动，而不适用于高速运动
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(3) ①由c＝λf可得： λ1＝fc1＝230.00××110086 m＝1.5 m， λ2＝fc2＝130.00×0×10108 6 m＝0.3m.
②电磁波测距的原理就是通过发射和接收的时间间隔来确定距 离，所以可根据x＝vt确定雷达和目标间的距离． 答案： (1)见解析 (2)垂直 垂直 横 (3)见解析
解析： 在电磁波家族中，按波长由长到短分别有无线电波、红外 线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，所以A项对．
答案： A
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2．在应用电磁波的特性时，下列符合实际的是( ) A．医院里常用X射线对病房和手术室进行消毒 B．医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒 C．家用消毒碗柜利用紫外线产生的高温对食具进行消毒 D．家用消毒碗柜利用红外线产生的高温对食具进行消毒 答案： BD
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二、电磁波谱及各种电磁波的应用
电磁 波谱
频率 /Hz
无线 电波
<3×1011
红外线 1011～1015 可见光 1015
紫外线 1015～1017
X射线 1016～1019 γ射线 ＞1019
真空中 波长/m
>10－3
特性
波动性强， 易发 生衍射
10－3～10－7 热效应
10－7 10－7～10－9
引起视觉
化学效应、 荧光效应、 能杀菌
10－8～10－11 贯穿性强
＜10－11
贯穿本领 最强
应用
无线电 技术
红外线遥感
照明、摄影
医用消 毒、防伪
检查、医 用透视 工业探伤、 医用治疗
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3．无线电波的接收 (1)当接收电路的固有频率跟接收到的无线电波的频率 相等 激起的振荡电流最强 ，这就是电谐振现象．
时，
(2)使接收电路产生电谐振的过程叫做 调谐 ．能够调谐的接收电 路叫做 调谐 电路．
(3) 从 经 过 调 制 的 高 频 振 荡 中 “ 检 ” 出 调 制 信 号 的 过 程 ， 叫 做 检波 ．检波是 调制 的逆过程，也叫做 解调 ．
(1)如上图所示，参考系O′相对于参考系O静止时，人看到的光速应 是多少？
(2)参考系O′相对于参考系O以速度v向右运动，人看到的光速应是 多少？
(3)参考系O相对于参考系O′以速度v向左运动，人看到的光速又是 多少？
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解析： 根据速度合成法则，第一种情况人看到的光速应是c，第 二种情况应是c＋v，第三种情况应是c－v，而根据狭义相对论理论，光 速是不变的，都应是c.
3．电磁波
电磁场(电磁能量)由近及远地传播形成电磁波．
(1)电磁波是横波，在空间传播 不需要 介质．
(2)真空中电磁波的速度为 3×108 m/s.
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电磁波不同于机械波，机械波传播必须有介质，而电磁波传播不 需介质，机械波的波速仅取决于介质，而电磁波的波速与介质及波的频 率均有关系．
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(1)麦克斯韦电磁理论的内容是：______________. (2) 电 磁 波 在 传 播 过 程 中 ， 每 处 的 电 场 方 向 和 磁 场 方 向 总 是 ________的，并和该处电磁波的传播方向________，这就说明电磁波是 ________波． (3)目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz至1 000 MHz的范围 内．请回答下列关于雷达和电磁波的有关问题． ①雷达发射电磁波的波长范围是多少？ ②能否根据雷达发出的电磁波确定雷达和目标间的距离？
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【思路点拨】 熟记麦克斯韦理论及电磁波的特点，记准电磁波v ＝λ·f这一关系，理解雷达简单原理．
解析： (1)麦克斯韦电磁理论的内容是：变化的磁场产生电场， 变化的电场产生磁场．
(2)电磁波在传播过程中，每处的电场方向和磁场方向总是垂直的， 并和该处电磁波的传播方向垂直，这说明电磁波是横波．
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三、相对论质能关系的理解 1．质量和能量是物质不可分离的属性．当物质的质量减少或增加 时，必然伴随着能量的减少或增加．如果用Δm表示物体质量的变化量， ΔE表示能量的变化量，那么它们的关系可以表示为ΔE＝Δmc2.该式表示， 随着一个物体质量的减少，会释放出一定的能量；与此同时，另一个物 体吸收了能量，质量也会随之增加． 2．某个静质量为m0的物体，相对它静止的观测者测其质量为m＝ m0；能量为E＝mc2＝m0c2，记作E0＝m0c2，称为静能量．这表明任何静 质量不为零的物体，都贮存着巨大的能量．当某物体受到高能量的作用 而发生静质量变化Δm0时，就会释放出巨大的能量ΔE0＝Δm0c2.
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解析： 紫外线具有荧光效应，能使荧光物质发光，因此验钞机发 出的“光”应为紫外线；遥控器所发出的“光”是红外线，红外线的波 长较长，容易绕过烟尘等障碍物；红外线、紫外线产生的机理都是原子 的外层电子受到激发后产生的．因而正确答案为B、D.
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1.(2010·上海单科)电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电 波等，按波长由长到短的排列顺序是( )
A．无线电波、红外线、紫外线、γ射线
B．红外线、无线电波、γ射线、紫外线
C．γ射线、红外线、紫外线、无线电波
D．紫外线、无线电波、γ射线、红外线
D．通常由于物体的速度太小，质量的变化引不起我们的感觉，在 分析地球上物体的运动时，不必考虑质量变化
解析： 公式中的m0是物体的静止质量；在v远小于光速时，经典 力学依然成立，故选项A、B错而C、D对．
答案： CD
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