《选修3-4 电磁波相对论》高中物理知识点总结课件

b．强调真空中的光速不变，指大小既不依赖于光 源或观察者的运动，也不依赖于光的传播方向；
c．几十年来科学家采用各种先进的物理技术测量 光速，结果都不违背光速不变道理．
3．“同时”的相对性
“同时性”在惯性系中的低速运动时是毫无疑问 的．例如：一列火车在做匀速直线运动，在某车厢 的中点处点燃一支蜡烛，他看到车厢的前后壁是同 时被照亮的，地面上的人也应认为前后壁是同时被 照亮的．但根据光速不变原理，当火车的速度接近 光速时，地面上的人将认为光先到达车厢后壁，而 后到达前壁，这就是“同时”的相对性．
场产生
的振动产生
纵、横 波
横波
纵波或横波
波速
在真空中等于光速 (很大)
在空气中很小( 如声波为340
1．经典的相对性原理
(1)牛顿运动定律在某个参考系中成立，这个 参考系叫惯性系，相对于惯性系做匀速直线 运动的另一个参考系也是惯性系．
(2)伽利略相对性原理
力学规律在任何惯性系中都是相同的(或者说， 任何惯性参考系都是平权的)．
“同时”的相对性使得一些我们习以为常的“同时” 问题变得不同时了．例如：当听到北京广播电台报 时九点整时，在山东的听众将表调整到九点整，他 的时间与报时台同时吗？结论是不同时．要判断两 者是否同时，必须在山东与北京的中点处判断，当 北京发生的事件和山东发生的事件同时到达中点处， 这两个事件才是同时的．
2．狭义相对论的两个基本假设 (1)狭义相对论的两个基本原理 a．爱因斯坦相对性原理 一切物理定律，在不同的惯性系中是相同的．
b．光速不变原理
光在真空中的传播速度在不同的惯性系中测得的数 值都是相同的，与光源、观察者是否相对运动无 关．
(2)对两个基本原理的正确解释
a．自然规律不仅包括力学规律，还包括电磁学规 律等其他所有的物理学规律；
物体以速度v运动时质量m与静止时的质量m0之间的关
系式为：m＝
m0 1－vc 2
7．质能方程 E＝mc2. 8．广义相对论的几个结论 (1)光线经过强引力场中发生弯曲． (2)引力场的存在使得空间不同的位置的时间进程出
3．长度的相对性l＝l0 1－vc2.
4．相对论的速度变换公式u＝1u＋′u＋′c2vv
5．相对论质量m＝
1m－0 vc2.
6．质能方程E＝mc2.
答案： 一、3.(1)横 不需要 (2)3.0×108 二、(2)调幅 调频 检波
区别
电磁波
机械波
研究对 象
电磁现象
力学现象
产生
由变化的电场、磁 由质点(波源)
(2)真空中电磁波的速度为________m/s.
二、无线电波的发射和接收
(1)发射电磁波的条件： 第一，要有足够高的频率；
第二，电路必须开放，使振荡电路的电场和 磁场分散到尽可能大的空间．
(2)调制有________和________两种方式， ________是调制的逆过程．
三、电磁波谱
电磁波 谱
一、电磁场与电磁波
1．麦克斯韦电磁场理论
变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化 的电场能够在周围空间产生磁场．
2．电磁场
变化电场在周围空间产生磁场，变化磁场在 周围空间产生电场，变化的电场和磁场成为 一个完整的整体，这就是电磁场．
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________波，在空间传播________介 质．
特性
无线电 容易发生 波 衍射
应用
通信和 广播
真空中波 长
递变规律
大于1 mm
红外线
热效应
红外线遥 感
小于1 mm 大于700
nm
可见光 引起视觉
照明等
Leabharlann Baidu
400 nm到
700 nm之 间
化学效应
四、相对论的简单知识 (21)．真空狭中义的相光速对在论不的同的基惯本性假参考设系中都是相同的． 2．(律1)时都在间是不间隔相同的同的相的惯对．性性Δ参t＝考系1Δ－τ中vc，2 一切物理规
4．时间和空间的相对性
(1)时间间隔的相对性：Δt＝
Δτ ； 1－vc 2
(2)长度的相对性：l＝l0 5．相对论速度变换公式
1－vc 2.
若火车相对地面运动速度为v，车上的人以速度u′沿
着火车前进的方向相对火车运动，人相对地面的速度为u，
它们之间的关系为：u＝1u＋′u＋′c2vv.
6．相对论质量