高考物理必備考點(diǎn)：電磁波譜知識點(diǎn)總結！
2019-04-09 15:07:22本站原創(chuàng )
一、電磁波的發(fā)現
1、電磁場(chǎng)理論的核心之一：
變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)
在變化的磁場(chǎng)中所產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)是閉合的(渦旋電場(chǎng))
● 理解：
(1) 均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生穩定電場(chǎng)
(2) 非均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生變化電場(chǎng)
2、電磁場(chǎng)理論的核心之二：
變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)
麥克斯韋假設：變化的電場(chǎng)就像導線(xiàn)中的電流一樣，會(huì )在空間產(chǎn)生磁場(chǎng)，即變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)
● 理解：
(1)均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生穩定磁場(chǎng)
(2)非均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生變化磁場(chǎng)
3、麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的理解：
恒定的電場(chǎng)不產(chǎn)生磁場(chǎng)
恒定的磁場(chǎng)不產(chǎn)生電場(chǎng)
均勻變化的電場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)
均勻變化的磁場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)
振蕩電場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場(chǎng)
振蕩磁場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩電場(chǎng)
4、電磁場(chǎng)：
如果在空間某區域中有周期性變化的電場(chǎng)，那么這個(gè)變化的電場(chǎng)就在它周?chē)臻g產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)；這個(gè)變化的磁場(chǎng)又在它周?chē)臻g產(chǎn)生新的周期性變化的電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)是相互聯(lián)系著(zhù)的，形成不可分割的統一體,這就是電磁場(chǎng)
5、電磁波：
電磁場(chǎng)由發(fā)生區域向遠處的傳播就是電磁波
6、電磁波的特點(diǎn)：
(1) 電磁波是橫波，電場(chǎng)強度E 和磁感應強度 B按正弦規律變化，二者相互垂直，均與波的傳播方向垂直
(2)電磁波可以在真空中傳播,速度和光速相同. v=λf
(3) 電磁波具有波的特性
7、赫茲的電火花：
赫茲觀(guān)察到了電磁波的反射，折射，干涉，偏振和衍射等現象.他還測量出電磁波和光有相同的速度.這樣赫茲證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論，赫茲在人類(lèi)歷史上首先捕捉到了電磁波。
二、電磁振蕩
1、LC回路振蕩電流的產(chǎn)生：
先給電容器充電，把能以電場(chǎng)能的形式儲存在電容器中。
�。�1）閉合電路，電容器C通過(guò)電感線(xiàn)圈L開(kāi)始放電。由于線(xiàn)圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢的阻礙作用。放電開(kāi)始瞬時(shí)電路中電流為零，磁場(chǎng)能為零，極板上電荷量最大。隨后，電路中電流加大，磁場(chǎng)能加大，電場(chǎng)能減少,直到電容器C兩端電壓為零。放電結束，電流達到最大、磁場(chǎng)能最多。
�。�2）由于電感線(xiàn)圈L中自感電動(dòng)勢的阻礙作用電流不會(huì )立即消失，保持原來(lái)電流方向，對電容器反方向充電，磁場(chǎng)能減少，電場(chǎng)能增多。充電流由大到小，充電結束時(shí)，電流為零。接著(zhù)電容器又開(kāi)始放電，重復（1）、（2）過(guò)程，但電流方向與（1）時(shí)的電流方向相反。
2、有效的向外發(fā)射電磁波的條件：
�。�1）要有足夠高的振蕩頻率，因為頻率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大。
�。�2）振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)必須分散到盡可能大的空間，才有可能有效的將電磁場(chǎng)的能量傳播出去。
3、采用什么手段可以有效的向外界發(fā)射電磁波？
改造 振蕩電路——由閉合電路成開(kāi)放電路
三、電磁波的發(fā)射和接受
1、電諧振：
當接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強，這種現象叫做電諧振。
2、調諧：
使接收電路產(chǎn)生電諧振的過(guò)程。通過(guò)改變電容器電容來(lái)改變調諧電路的頻率。
3、檢波：
從接收到的高頻振蕩中“檢”出所攜帶的信號
四、電磁波與信息化社會(huì )
1、電視
簡(jiǎn)單地說(shuō)：電視信號是電視臺先把影像信號轉變?yōu)榭梢园l(fā)射的電信號 ，發(fā)射出去后被接收的電信號通過(guò)還原，被還原為光的圖象重現熒光屏。電子束把一幅圖象按照各點(diǎn)的明暗情況，逐點(diǎn)變?yōu)閺娙醪煌男盘栯娏�，通過(guò)天線(xiàn)把帶有圖象信號的電磁波發(fā)射出去。
2、雷達工作原理
利用發(fā)射與接收之間的時(shí)間差，計算出物體的距離。
3、手機
在待機狀態(tài)下，手機不斷的發(fā)射電磁波，與周?chē)h(huán)境交換信息。手機在建立連接的過(guò)程中發(fā)射的電磁波特別強。
五、電磁波譜
1、光的電磁說(shuō)
�。�1）麥克斯韋計算出電磁波傳播速度與光速相同，說(shuō)明光具有電磁本質(zhì)
�。�2）電磁波譜
● 波長(cháng)從大到小排列順序為：無(wú)線(xiàn)電波、紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)、X射線(xiàn)、γ射線(xiàn)。各種電磁波中，除可見(jiàn)光以外，相鄰兩個(gè)波段間都有重疊。
● 各種電磁波的產(chǎn)生機理分別是：無(wú)線(xiàn)電波是振蕩電路中自由電子的周期性運動(dòng)產(chǎn)生的；紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)是原子的外層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的；倫琴射線(xiàn)是原子的內層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的；γ射線(xiàn)是原子核受到激發(fā)后產(chǎn)生的。
�。�3）光譜
�、儆^(guān)察光譜的儀器，分光鏡
�、诠庾V的分類(lèi)，產(chǎn)生和特征
2、發(fā)射光譜 連續光譜 產(chǎn)生 特征
�。�1）由熾熱的固體、液體和高壓氣體發(fā)光產(chǎn)生的 由連續分布的，一切波長(cháng)的光組成
�。�2）明線(xiàn)光譜 由稀薄氣體發(fā)光產(chǎn)生的 由不連續的一些亮線(xiàn)組成
�。�3）吸收光譜 高溫物體發(fā)出的白光，通過(guò)物質(zhì)后某些波長(cháng)的光被吸收而產(chǎn)生的 在連續光譜的背景上，由一些不連續的暗線(xiàn)組成的光譜
3、光譜分析：
一種元素，在高溫下發(fā)出一些特點(diǎn)波長(cháng)的光，在低溫下，也吸收這些波長(cháng)的光，所以把明線(xiàn)光波中的亮線(xiàn)和吸收光譜中的暗線(xiàn)都稱(chēng)為該種元素的特征譜線(xiàn)，用來(lái)進(jìn)行光譜分析。
4、電磁波與機械波的比較：
�。�1）共同點(diǎn)：都能產(chǎn)生干涉和衍射現象；它們波動(dòng)的頻率都取決于波源的頻率；在不同介質(zhì)中傳播，頻率都不變．
�。�2）不同點(diǎn)： 機械波的傳播一定需要介質(zhì)，其波速與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，與波的頻率無(wú)關(guān)．而電磁波本身就是一種物質(zhì)，它可以在真空中傳播，也可以在介質(zhì)中傳播．電磁波在真空中傳播的速度均為3.0×108m／s，在介質(zhì)中傳播時(shí)，波速和波長(cháng)不僅與介質(zhì)性質(zhì)有關(guān)，還與頻率有關(guān)．
5、不同電磁波產(chǎn)生的機理
無(wú)線(xiàn)電波是振蕩電路中自由電子作周期性的運動(dòng)產(chǎn)生的．
紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)是原子外層電子受激發(fā)產(chǎn)生的．
倫琴射線(xiàn)是原子內層電子受激發(fā)產(chǎn)生的．
γ射線(xiàn)是原子核受激發(fā)產(chǎn)生的．
頻率(波長(cháng))不同的電磁波表現出作用不同．
紅外線(xiàn)主要作用是熱作用，可以利用紅外線(xiàn)來(lái)加熱物體和進(jìn)行紅外線(xiàn)遙感；
紫外線(xiàn)主要作用是化學(xué)作用，可用來(lái)殺菌和消毒；
倫琴射線(xiàn)有較強的穿透本領(lǐng)，利用其穿透本領(lǐng)與物質(zhì)的密度有關(guān)，進(jìn)行對人體的透視和檢查部件的缺陷；
γ射線(xiàn)的穿透本領(lǐng)更大，在工業(yè)和醫學(xué)等領(lǐng)域有廣泛的應用，如探傷，測厚或用γ刀進(jìn)行手術(shù)．
