高二期末复习提分训练
必刷09 电磁波和相对论简介
基础知识
电磁波
1.电磁场、电磁波、电磁波谱 (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)电磁波
①电磁场在空间由近及远的传播，形成电磁波.
②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相同(都等于光速).
③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.
④v＝λf，f是电磁波的频率. (3)电磁波的发射
①发射条件：开放电路和高频振荡信号，所以要对传输信号进行调制(调幅或调频). ②调制方式
a.调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变. b.调频：使高频电磁波的频率随信号的强弱而变. (4)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时，激起的振荡电流最强，这就是电谐振现象.
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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.
(5)电磁波谱：按照电磁波的频率或波长的大小顺序把它们排列成谱叫做电磁波谱.
按波长由长到短排列的电磁波谱为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线. 相对论
(1)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，光速和光源、观测者间的相对运动没有关系. (2)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m0之间有如下关系： m＝m01－
v
c
2
.
②物体运动时的质量总要大于静止时的质量m0. (3)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. 概念理解
1.对麦克斯韦电磁场理论的理解
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2.对电磁波的理解
(1)电磁波是横波.电磁波的电场、磁场、传播方向三者两两垂直，如图所示.
(2)电磁波与机械波的比较
名称 电磁波 项目 产生 波的特点 由周期性变化的电场、磁场产生 横波 在真空中等于光速c＝3×108 波速 m/s 是否需要 介质 能量传播 不需要介质(在真空中仍可传必须有介质(真空中不能传播) 播) 电磁能 典型例题
机械能 气中一般为340 m/s) 由质点(波源)的振动产生 纵波或横波 在空气中不大(如声波波速在空机械波 3
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【典例1】(多选)关于电磁波，下列说法正确的是( ) A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 B.周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波
C.电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直 D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输
E.电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失
【答案】 ABC
【解析】 电磁波在真空中传播速度等于光速，与频率无关，A正确；电磁波是周期性变化的电场和磁场互相激发得到的，B正确；电磁波传播方向与电场方向、磁场方向均垂直，C正确；光是一种电磁波，光可在光导纤维中传播，D错误；电磁振荡停止后，电磁波仍会在介质或真空中继续传播，E错误.
【典例2】如图所示，我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑，米波雷达发射无线电波的波长在1～10 m范围内，则对该无线电波的判断正确的是( )
A.米波的频率比厘米波频率高 B.和机械波一样须靠介质传播 C.同光波一样会发生反射现象
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