高中物理：第14章电磁波相对论简介
第14章电磁波相对论简介版块一知识点1变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场'电磁波的产生、发射、接收及其传播Ⅰ1.麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。
2．电磁场：变化的电场和变化的磁场总是相互联系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）由近及远地向周围传播形成电磁波。
（1）电磁波是横波，在空间传播不需要介质。
（2）v＝λf对电磁波同样适用。
（3）电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象。
4．发射电磁波的条件（1）要有足够高的振荡频率；（2）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。
5．调制：有调幅和调频两种方法。
6．电磁波的传播（1）三种传播方式：天波、地波、空间波。
（2）电磁波的波速：真空中电磁波的波速与光速相同，c＝3.0×108 m/s。
7．电磁波的接收（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时，激起的振荡电流最强，这就是电谐振现象。
（2）使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐，能够调谐的接收电路叫作调谐电路。
（3）从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程叫作检波，检波是调制的逆过程，也叫作解调。
8．电磁波的应用电视和雷达。
知识点2电磁波谱Ⅰ1.定义按电磁波的波长从长到短分布是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线，形成电磁波谱。
最强医用治疗知识点3狭义相对论的基本假设质速关系、质能关系' 相对论质能关系式Ⅰ1.狭义相对论的两个基本假设（1）狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的。
（2）光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，光速与光源、观测者间的相对运动没有关系。
2．相对论的质速关系（1）物体的质量随物体速度的增加而增大，物体以速度v 运动时的质量m 与静止时的质量m 0之间有如下关系： m ＝m 01－⎝ ⎛⎭⎪⎫v c 2。
（2）物体运动时的质量m 总要大于静止时的质量m 0。
3．相对论质能关系用m 表示物体的质量，E 表示它具有的能量，则爱因斯坦质能方程为：E ＝mc 2。
该式表明，物体的能量与质量之间成简单的正比关系。
双基夯实一、思维辨析1．电磁波的传播需要介质。
（ ）2．电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场。
（ ） 3．电谐振就是电磁振荡中的“共振”。
（ ） 4．无线电波不能发生干涉和衍射现象。
（ ） 5．波长不同的电磁波在本质上完全相同。
（ ） 6．真空中的光速在不同惯性参考系中是不同的。
（ ） 7．若物体能量增大，则它的质量增大。
（ ） 答案 1.× 2.× 3.√ 4.× 5.√ 6.× 7.√二、对点激活1．[电磁波的应用]关于电磁波，下列说法正确的是（）（A）雷达是用X光来测定物体位置的设备（B）使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调（C）用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光（D）均匀变化的电场可以产生恒定的磁场答案D解析雷达是利用无线电波来测定物体位置的设备，A选项错误。
使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，把经调制的高频振荡中的信号“检”出来的过程叫检波也叫解调，B选项错误。
用紫外线照射时，大额钞票上的荧光物质会发可见光，C选项错误。
由麦克斯韦理论可知，均匀变化的电场可以产生恒定的磁场。
D选项正确。
2．[对电磁波的理解]下列关于电磁波的说法正确的是（）A．电磁波必须依赖介质传播B．电磁波可以发生衍射现象C．电磁波不会发生偏振现象D．电磁波无法携带信息传播答案B解析电磁波的传播可以不需要介质，也可以在介质中传播，A选项是错误的。
电磁波也是横波，具有横波的任何特性，可以发生干涉、衍射、偏振等现象，B选项正确，C选项错误。
电磁波可以携带信息传播，D选项错误。
3．[电磁波谱的特性与应用]（多选）关于电磁波谱，下列说法中正确的是（）（A）红外线比红光波长长，它的热作用很强（B）X射线就是伦琴射线（C）阴极射线是一种频率极高的电磁波（D）紫外线的波长比伦琴射线的长，它的显著作用是荧光作用答案ABD解析在电磁波谱中，红外线的波长比可见光的长，而红光属于可见光，故选项A正确。
阴极射线与电磁波有着本质的不同，电磁波在电场、磁场中不偏转，而阴极射线在电场、磁场中可能会偏转，电磁波在真空中的速度是3×108 m /s ，而阴极射线的速度总是小于3×108 m /s ，阴极射线实际是高速电子流，故选项C 错误。
X 射线就是伦琴射线，是高速电子流射到固体上产生的一种波长很短的电磁波，故选项B 正确。
紫外线的显著作用是荧光作用，而伦琴射线的显著作用是穿透作用，且紫外线的波长比伦琴射线的长，故选项D 正确。
4．[狭义相对论的理解]（多选）关于狭义相对论的说法，正确的是（ ）A ．狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的B ．狭义相对论认为在一切惯性参考系中，光在真空中的速度都等于c ，与光源的运动无关C ．狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系D ．狭义相对论在任何情况下都适用 答案 ABC解析 狭义相对论的两个基本假设为爱因斯坦相对性原理和光速不变原理，因此A 、B 选项都是正确的。
而惯性参考系是指把静止或匀速直线的物体当成参考系，因此D 选项错误，C 选项正确。
5．[对质速关系的理解]（多选）对于公式m ＝m 01－⎝ ⎛⎭⎪⎫v c 2，下列说法中正确的是（ ）A ．公式中的m 0是物体以速度v 运动时的质量B ．当物体运动速度v ＞0时，物体的质量m ＞m 0，即物体的质量改变了，故经典力学不再适用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的速度运动时，质量变化才明显，故经典力学仅适用于低速运动，而不适用于高速运动D ．通常由于物体的速度太小，质量的变化不能引起我们的感觉，在分析地球上物体的运动时，不必考虑质量变化 答案 CD解析 该公式是指物体的质量随物体的速度增加而增大，物体以速度v 运动时的质量m 与静止时的质量m 0之间的关系，所以A 选项是错误的。
当物体速度较低时，vc ＝0，m ＝m 0经典力学仍然成立，B 选项错误，C 、D 选项正确。
6．[麦克斯韦理论]根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法中正确的是（ ）A ．变化的电场一定产生变化的磁场B ．均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场C ．稳定的电场一定产生稳定的磁场D ．周期性变化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁场 答案 D解析 均匀变化的电场产生恒定的磁场，所以选项A 、B 均错误；稳定的电场不会产生磁场，选项C 错误；周期性变化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁场，这是麦克斯韦电磁场理论的基础，选项D正确。
版块二考点1电磁场和电磁波深化理解1．电磁波与机械波的区别2.感应电场与静电场的区别变化的磁场产生的电场叫做感应电场，也叫涡旋场，它和静电场一样，处于感应电场中的电荷受力的作用，且F＝Eq。
感应电场与静电场的区别主要有以下几点：（1）静电场的电场线是非闭合曲线，而感应电场的电场线是闭合曲线。
（2）静电场中有电势的概念，而感应电场中无电势概念。
（3）在同一静电场中，电荷运动一周（曲线闭合），电场力做功一定为零；而在感应电场中，电荷沿闭合曲线运动一周，电场力做功不一定为零。
（4）静电场的“源”起于“电荷”，而感应电场的“源”起于变化的磁场。
3．电磁波的传播及波长、频率、波速（1）电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播，在真空中不同频率的电磁波传播速度是相同的（都等于光速）。
（2）不同频率的电磁波，在同一介质中传播，其速度是不同的，频率越高，波速越小。
（3）三者关系v＝λf，f是电磁波的频率，即为发射电磁波的LC振荡电路的频率f＝12πLC，改变L或C即可改变f，从而改变电磁波的波长λ。
4．对电磁波谱的四点说明（1）波长不同的电磁波，表现出不同的特性。
其中波长较长的无线电波和红外线等，易发生干涉、衍射现象；波长较短的紫外线、X射线、γ射线等，穿透能力较强。
（2）电磁波谱中，相邻两波段的电磁波的波长并没有很明显的界线，如紫外线和X射线、X射线和γ射线都有重叠。
（3）不同的电磁波，产生的机理不同，无线电波是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的；红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的；X射线是原子的内层电子受到激发后产生的；γ射线是原子核受到激发后产生的。
（4）电磁波的能量随频率的增大而增大。
例1（多选）关于电磁场和电磁波，正确的说法是（）A．只有不均匀变化的磁场，才能在其周围空间产生电场B．电磁波的频率等于激起电磁波的振荡电流的频率C．电磁波能脱离电荷而独立存在D．电磁波的传播速度一定是3×108 m/s（1）怎样才能产生电磁波？提示：只有周期性变化的电场激发出周期性变化的磁场，由近及远向外传播形成电磁波。
（2）电磁波的波速受哪些因素的影响？提示：波长、频率，其中波长与介质有关。
尝试解答选BC。
只有周期性变化的磁场，才能在其周围产生同周期的变化的电场，从而形成周期性变化的电磁波，B选项是正确的。
只要是变化的磁场，在其周围就能产生电场，A选项是错误的。
电磁波可以脱离电荷而独立存在，C选项是正确的。
电磁波的传播速度只有在真空中才是3×108 m/s，而在其他介质中不是3×108 m/s，D选项是错误的。
总结升华电（磁）场的产生变化的电场周围可以产生磁场，但此磁场可能稳定也可能变化，如果电场是均匀变化的，所产生的磁场将稳定不变（此磁场不会再产生电场），所以我们可以说“变化的电场产生磁场”，但不能说“变化的电场产生变化的磁场”。
1.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 答案 A解析 均匀变化的磁场能在空间产生恒定的电场，A 选项是正确的。
电磁波的传播速度取决于频率和介质，B 选项是错误的。
必须有周期性变化的电场和磁场才能产生电磁波，C 选项是错误的。
电磁波在同种介质中能向空间任何方向传播。
2.（多选）关于电磁波谱，下列说法正确的是（ ） A.电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波B.紫外线的频率比可见光低，长时间照射可以促进钙的吸收，改善身体健康C.X 射线和γ射线的波长比较短，穿透力比较强D.红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线 答案 AC解析 电磁波中波长最长的是无线电波，因此无线电波最容易表现出干涉和衍射现象，A 选项是正确的。
紫外线的频率比可见光高，长时间照射可以促进钙的吸收，改善身体健康，B 选项是错误的。
高考物理一轮总复习 选修部分 第14章 电磁波 相对论简介课件(选修3-4)
运动没有关系。
2．相对论的质速关系
(1)物体的质量随物体速度的增加而增大，物体以速度 m0
间有如
下关系： m＝
1－vc2
。
(2)物体运动时的质量 m 总要 大于 静止时的质量 m0。
3．相对论质能关系 用 m 表示物体的质量，E 表示它具有的能量，则爱因斯坦质能方程为：E＝ mc2 。
3．电磁波：电磁场(电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波。 (1)电磁波是横波，在空间传播 不需要 介质。
(2)v＝λf 对电磁波 同样适用 。 (3)电磁波能产生反射、折射、 干涉 和衍射等现象。
4．发射电磁波的条件 (1)要有足够高的 振荡频率 ； (2)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。 5．调制：有 调幅和调频 两种方法。
8．电磁波的应用 电视和雷达。 知识点 2 电磁波谱 Ⅰ 1.定义 按电磁波的波长从长到短分布是 无线电波 、红外线、可见光、紫外线、X 射线和 γ 射线，形成电磁 波谱。
2．电磁波谱的特性、应用
电磁
频率
波谱
/Hz
无线
电波
<3×1011
真空中 波长/m
>10－3
红外线 1011～1015 10－3～10－7
2．[对电磁波的理解]下列关于电磁波的说法正确的是( ) A．电磁波必须依赖介质传播 B．电磁波可以发生衍射现象 C．电磁波不会发生偏振现象 D．电磁波无法携带信息传播
解析 电磁波的传播可以不需要介质，也可以在介质中传播，A 选项是错误的。电磁波也是横波，具 有横波的任何特性，可以发生干涉、衍射、偏振等现象，B 选项正确，C 选项错误。电磁波可以携带信息 传播，D 选项错误。
二、对点激活 1．[电磁波的应用]关于电磁波，下列说法正确的是( ) A．雷达是用 X 光来测定物体位置的设备 B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调 C．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光 D．均匀变化的电场可以产生恒定的磁场
高考物理一轮复习第14章光电磁波相对论简介第2讲光的波动性电磁波相对论课件
3．(人教版选修 3－4·P59·T1 改编)用如图所示的实验装置观察双缝干涉 图样，双缝之间的距离是 0.2 mm，用的是绿色滤光片，在毛玻璃屏上可以 看到绿色干涉条纹。下列说法正确的是( )
A．毛玻璃屏上的干涉条纹与双缝垂直 B．如果把毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，相邻两亮条纹中心的距离 变大 C．把绿色滤光片换为红色，相邻两个亮条纹中心的距离减小 D．如果改用间距为 0.3 mm 的双缝，相邻两个亮条纹中心的距离变大
解析
5．(多选)根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法中正确的是( ) A．变化的电场一定产生变化的磁场 B．均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场 C．周期性变化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁场 D．变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成 电磁波 解析 均匀变化的电场产生恒定的磁场，所以 A、B 均错误；周期性变 化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁场，这是麦克斯韦电磁波理论的 基础，C 正确；由麦克斯韦电磁场理论可知，D 正确。
答案
解析 拍摄玻璃厨窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以减弱 玻璃反射光的强度，使照片清晰，但不能增加透射光的强度，故 A 错误； 用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉，故 B 错 误；用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射，形成光的色散现 象，故 C 正确；泊松亮斑是光的衍射现象，根据激光的应用可知，全息照 相的拍摄利用了激光的相干性的特点，与干涉原理有关，故 D 正确。
知识点
电磁波的产生、发射、传播和接收 Ⅰ
1．麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场产生 01 _电__场___，变化的电场产生
02 _磁__场___(如图 13 所示)。
2．电磁场：变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个 03 __完__整__的__整__体_____，这就是电磁场。
2013高三物理一轮复习课件：第十四章电磁波相对论简介(精)
40
A．0.4c C．0.9c
B．0.5c D．1.0c
41
• 解析 根据爱因斯坦狭义相对论光速不变原 理可知． • 答案 D
42
难点能力突破
43
难点突破
一、对麦克斯韦电磁场理论的进一步理解 1．恒定的磁场(电场)不能产生电场(磁场)． 2． 只有非均匀变化的振荡电场(磁场)产生同频率的非均匀 变化的振荡磁场(电场)才能形成电磁波．
13
2．时间和空间的相对性． (1)时间间隔的相对性：Δt＝ Δτ v2 1－ c .
(2)长度的相对性：l＝l0
v2 1－ c .
14
u′＋v 3．相对论的速度变换公式u＝ . u′ v 1＋ 2 c 4．相对论质量m＝ 5．质能方程E＝mc2. 6．广义相对论． m0 v2 1－ c .
选修 3-4
第十四章 电磁波 相对论简介
2
考 情 分 析
3
考纲预览 1.初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想及其在物理学发展史 上的意义 2．了解电磁波的产生，通过电磁波体会电磁场的物质性．知道电 场与磁场在一定条件下的相互激发就可产生电磁波．知道赫兹实 验证实了电磁波的存在，确立了麦克斯韦的电磁场理论 3．了解电磁波的发射、传播和接收 4．通过实例认识电磁波谱，知道光是电磁波．认识电磁波谱中各 个频段的名称、产生、主要特征、应用实例 5．知道狭义相对论的实验基础、基本原理和主要结论
答案 A
19
3． 下列各组电磁波， 按波长由长到短的正确排列是( A．γ 射线、红外线、紫外线、可见光 B．红外线、可见光、紫外线、γ 射线 C．可见光、红外线、紫外线、γ 射线 D．紫外线、可见光、红外线、γ 射线
答案 B
)
聚焦电磁波和相对论简介
聚焦电磁波和相对论简介电磁波和相对论是现代物理学的两个基本领域。
电磁波是一种由振荡的电场和磁场构成的波动，是电磁力的媒介。
电磁波可以分为许多不同的频率和波长，从无线电波到gamma射线均属于电磁波的范畴。
相对论是描述质点在高速运动时的物理学理论，是对于牛顿力学的一种补充，其中包括了时间和空间的相对性、质量与能量的等价性等概念。
下面我们来具体了解一下电磁波和相对论的基本特征和应用。
一、电磁波电磁波是由脉动的电场和磁场所组成的波动，它具有独特的波粒二象性。
在空间传播的过程中，电磁波会沿着垂直于自身传播方向的方向上振荡，这个方向被称为电磁波的偏振方向。
电磁波被广泛应用于通讯、医疗、卫星导航、遥感等领域。
根据电磁波的频率分布，可以将它们分为不同的类型。
常见的电磁波包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和gamma射线。
它们之间的区别在于波长和频率的不同。
例如，无线电波的波长非常长，相应的频率非常低，而 X射线和gamma射线的波长非常短，频率非常高。
电磁波是一种非常重要的物理现象，它在众多领域得到了广泛应用。
例如，电磁波在通讯和导航方面得到广泛应用。
移动电话、电视和计算机都利用了无线电波传输数据。
卫星导航也是利用电磁波进行定位的。
电磁波还被广泛应用于医疗、遥感以及其他科学领域。
二、相对论狭义相对论是描述质点在高速运动时的物理学理论。
相对论中包含有关时间和空间的相对性、质量与能量的等价性等基本概念。
相对论是将牛顿力学拓展到高速度和非静止的物体的理论框架。
2、相对论的主要概念（1）光速不变原理：在各参照系之间，光速是不变的，无论另一个物体是在相对静止状态还是在牛顿力学下的运动状态。
（2）时间对于不同的参考系而言是不同的，运动的物体的时间会相对于静止的物体的时间变得更加缓慢。
（3）空间长度也是相对的。
物体相对于参照系的运动状态决定了它被测量时的长度是不同的。
相对论的应用非常广泛。
它被应用到了许多现代物理研究领域中。
相对论知识：相对论与电磁学——如何理解电磁波的性质
相对论知识：相对论与电磁学——如何理解电磁波的性质相对论与电磁学——如何理解电磁波的性质随着科技的发展，电子通信在我们的生活中起着越来越重要的作用。
在电子通信中，我们经常使用的是电磁波。
电磁波的存在和性质是电磁学的重要研究内容之一。
而相对论也为我们理解电磁波的性质提供了重要的基础。
在本文中，我们将探讨相对论与电磁学之间的联系，以及如何理解电磁波的性质。
1.相对论与电磁学的关系相对论是物理学中的一大分支，它主要研究的是质量、能量、时间和空间的相互关系。
在相对论中，爱因斯坦提出了“相对性原理”和“光速不变原理”，这为我们理解电磁波的性质提供了基础。
在爱因斯坦的相对性原理中，他指出物体的运动状态是相对的，不同的惯性系之间没有绝对的区别。
结合电磁学领域的研究，我们知道，电磁波具有两种性质：一是电场，它的存在还可以引起电荷的位移；二是磁场，它可以通过变化的电磁场和电流产生。
而这两种性质是相互关联的，也就是说，电场和磁场是相互转换的。
相对性原理的提出，让我们可以从不同的惯性系中观测到不同的电磁波状态，例如光速或波长、能量、频率等等。
在光速不变原理中，爱因斯坦指出，在任何物体中，光的速度是相同的，无论观测光速的相对位置如何。
由此，我们可以推知，电磁波的速度是不受观测平台运动状态影响的。
这也意味着，我们可以根据一系列电磁波研究结果来了解不同位置的物理属性。
总之，相对论和电磁学之间的联系十分密切，它们之间的联系是互相影响的。
相对论和电磁学的理论不仅为我们解释电磁波的性质提供了基础，而且也使得我们可以更加深入地研究和了解宇宙和自然界。
2.理解电磁波的性质电磁波是一种由垂直于导线运动的电子或电荷摆动而产生的电场和磁场的相互嵌套的波。
根据能量、频率和波长的不同，我们可以将电磁波分为不同的类型，例如：射频、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、伽马射线等。
电磁波的性质有很多，其中最重要的是传播速度、波长、频率、能量和极化状态等。
电磁场与相对论
电磁场与相对论电磁场和相对论是现代物理学中两个重要的概念和理论，它们对我们理解宇宙的运作方式起着举足轻重的作用。
本文将探讨电磁场和相对论的基本概念，以及它们之间的关联。
首先，我们来介绍电磁场。
电磁场是由电荷和电流产生的物理场所引起的现象。
在我们日常生活中，我们经常遇到电磁场的体现，比如光、电和磁。
电磁场是由电磁波传播而产生的，其特征是具有电场和磁场相互垂直且互相作用的性质。
电磁波的传播速度是光速，即299,792,458米每秒，也是相对论的一个关键概念。
现在我们来谈谈相对论。
相对论是由阿尔伯特·爱因斯坦在20世纪初提出的一种物理学理论，用以描述高速物体的运动以及引力的作用。
相对论基于两个基本原理：相对性原理和光速不变原理。
相对性原理指出，物理定律在所有惯性参考系中都是相同的。
光速不变原理则认为光在真空中的速度是恒定不变的，无论观察者是否以高速运动。
相对论对电磁场有着深远的影响。
根据相对论的观点，时间和空间是相互关联的，构成了时空的统一实体。
相对论通过著名的洛伦兹变换来描述高速物体的运动，并且指出了电磁场的行为受到运动物体速度的影响。
相对论还揭示了质量与能量之间的等价关系，即著名的质能方程E=mc²，其中E表示能量，m表示物体的质量，c表示光速。
相对论的另一个重要结果是时间的相对性。
由于相对论的时间膨胀效应，当物体接近光速时，时间似乎变慢了。
这也是为什么当我们观察到远离地球的天体时，我们实际上是在观察到过去的事件。
相对论对于我们理解宇宙的演化和时间的本质提供了新的视角。
电磁场与相对论的关联体现在电磁场方程的变换。
相对论引入了施瓦茨希尔德表述，这是一种对电磁场方程做出改进的数学形式。
施瓦茨希尔德方程在空间和时间之间建立了一种统一的框架，强调了它们的相对性。
通过施瓦茨希尔德方程，我们能够更好地理解电磁场在不同参考系中的行为，以及电磁场的引力效应。
除了施瓦茨希尔德方程，相对论还提出了电磁场的张量形式，即电磁张量。
2013高考物理人教版一轮课件-第十四章电磁波相对论简介
[尝试解答] (1)观测站测得船身的长度为 L＝L0 1－u2/c2＝90 1－0.82 m＝54 m 通过观测站的时间间隔为 Δt＝Lu＝504.8mc ＝2.25×10－7 s (2)宇宙员测得飞船船身通过观测站的时间间隔为 Δt＝Lu0＝900 3.75×10－7 s.
D．变化的电场可以产生变化的磁场 [解析] 雷达是利用微波来定位的，A项错
题型二 狭义相对论的简单应用
例2 长度测量与被测物体相对于观察者的 动有关，物体在运动方向长度缩短了．一艘宇 飞船的船身长度为L0＝90 m，相对地面以u＝0 的速度在一观测站的上空飞过．
(1)观测站的观测人员测得飞船的船身通过 测站的时间间隔是多少？
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．
(2)真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的．
2．时间间隔的相对性 Δt＝
Δτ .
1－vc 2
3．长度的相对性 l＝l0 1－vc2.
4．相对论的速度变换公式 5．相对论质量 m＝ m0
(2)由于电磁波的波长、频率与波速之间满 关系v＝λf，真空中电磁波的传播速度等于光速
雷达工作时发射电磁脉冲，每个脉冲持续 t＝0.02 μs，在两个 时间间隔内，雷达必须接收到反射回来的电磁脉冲，否则会与后面
磁脉冲重叠而影响测量，设最大侦察距离为 s，则 2s＝vΔt，而 Δt＝
s＝200 μs m.
[答案] A
要点二 电磁波与机械波的区别
波别 项目
电磁波
机械波
研究对 象
电磁现象
力学现象
产生
由周期性变化的 由质点(波源)的振动 电场、磁场产生 生
14-1 电磁波 相对论简介
——要点深化—— 1．在电磁波中，每处的电场强度和磁感应强度方向总是
互相垂直的，并且都跟那里的电磁波的传播方向垂直．这就是
说，电场和磁场的振荡方向都跟电磁波的传播方向垂直．因此 电磁波是横波．
2．电磁波的传播速度v等于波长λ和频率f的乘积，即v＝
λf.任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于光在真空中的 传播速度c＝3.0×108 m/s.
高三总复习· 人教版· 物理
答案：BD
高三总复习· 人教版· 物理
——知识回顾——
1．定义：交替产生的振荡电场和振荡磁场向周围空间的
传播形成电磁波． 2．电磁波是横波．
3．它在真空中传播速度等于光速c＝3.0×108_m/s.
4．波速v、波长λ与频率f的关系：v＝λf.
高三总复习· 人教版· 物理
3×108 m/s. (4)从图象上确定发出电磁波到接收到反射波所需的时 间． (5)注意电磁波所走的路程是障碍物到雷达距离的2倍．
高三总复习· 人教版· 物理
——基础自测——
图1 雷达向远处发射无线电波，每次发射的时间是 1 μs，两次 发射的时间间隔为 100 μs，在指示器的荧光屏上呈现出的尖形波 如图 1 所示， 已知图中 ab＝bc， 则障碍物与雷达之间距离是多大？
周期性变 位移随时间和空间做 化的物理量 周期性变化 传播
传播需要媒介，波速 与媒质有关，与频率 无关，分横波和纵波 两种 由质点(波源)的振动 产生
电场E和磁感应强度B随时 间和空间做周期性变化
传播无需媒质，在真空中 波速总是c，在媒质中传播 时，波速与媒质及频率都 有关系．横波 由周期性变化的电流(电磁 振荡)激发
产生
高三总复习· 人教版· 物理
高考物理总复习 第十四章 电磁波 相对论简介课件 新人教版选修34
Δt＝Δt′/ 1－v/c2， 所以得 Δt′＝Δt 1－v/c2＝2.87×108× 1－0.9992 s ＝1.28×107 s＝0.4 年． [答案] 39年 0.4年
(对应学生用书P232) 1．(2010·上海高考)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 [解析] 本题考查电磁波谱．意在考查考生对电磁波谱的产生、特 征和应用的记忆和理解能力． [答案] A
三易发生 衍射
红外线
热效应
可见光 紫外线 X射线 γ射线
引起视觉
化学效应、 荧光效应、
能杀菌
穿透能力强
穿透能力 很强
应用 通信和
广播 红外线
遥感
照明等
灭菌消毒、 防伪
医用透视、 安检
工业探伤、 医用治疗
真空中波长
大于1 mm
小于1 mm 大于700 nm 700 nm到 400 nm之间
2π LC
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] 如果电场(或磁场)是均匀变化的，产生的磁场(或电场)是 恒定的，不能产生新的电场(磁场)，因而不能产生电磁波，A正确，C错 误；电磁波的传播速度跟介质有关，频率由波源决定，同一频率的电磁 波在不同介质里波长不等，由v＝λf知不同介质中波的传播速度不同，B 错误；波发生衍射现象时，不再沿直线传播，波发生明显衍射现象的条 件是：障碍物或孔的尺寸大小跟光的波长差不多或比波长还要小，D错 误．
高考系列物理电磁波与相对论简介
自主复习评估
主干知识
麦克斯韦电磁场理论
1．麦克斯韦电磁场理论 变化的磁场能够在周围空间产生____，变化的电场能够在周围空间产生____． 2．电磁场 变化的电场在周围空间产生磁场， 变化的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．
电磁波
1．定义：交替产生的振荡电场和振荡磁场向周围空间的____形成电磁波． 2．电磁波是____波． 3．它在真空中传播速度等于光速 c＝________. 4．波速 v、波长 λ 与频率 f 的关系：______.
狭义相对论的时空观
1．时间的相对性 (1)同时的相对性：在一个惯性参考系中“同时”发生的两个事件，在另一个惯性参 考系中可能是不同时的，即同时是________． (2)时间间隔的相对性：当从地面观察以速度 v 前进的火车时，车上的时间进程变慢 了，不仅时间变慢了，物理、化学过程和生命的过程都变慢了．这称为________． 关系式为：______________ 2．空间的相对性 (1)长度的相对性：相对地面以速度 v 运动的物体，从地面上看，沿着运动方向上的 长度变短了，速度越大，变短的越多．关系式为：____________
狭义相对论的基本假设
1．经典相对性原理 (1)惯性系：如果牛顿运动定律在某个参考系中成立，这个参考系叫做______，相对 一个惯性系做匀速直线运动的另一个________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________． 2．狭义相对论的两个基本假设 (1)狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是______． (2)光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是______．
射电磁波的条件 第一，要有足够高的________；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) 发射电磁波是利用它传递某种信号，因此必须进行调制．所谓调制，就是把要 ________加在电磁波上的过程，有调幅和调频两种方式． 2．无线电波的接收 无线电波的接收过程是： 调谐电路利用电谐振的原理接收所需的电磁波， 再通过检波 器检波得到电磁波所携带的信号．