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第四章 电磁波及应用 第一节 电磁波的发现 【知识要点】 关于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。如果电场或磁场的变化是均匀的，产生的磁场或电场是稳定的；如果电场是周期性（振荡）变化的，产生的磁场是同频率周期性变化的振荡。 关于电磁场和电磁波 电场和磁场本身就是一种物质，它们交替产生又相互联系，形成不可分割的统一体，并且由发生地向周围空间传播，形成电磁波，所以电磁波的传播有别于机械波，不需要介质，电磁波在真空中的传播速度跟光速相同，其值为C=3.00×108米/秒。赫兹用实验证实了电磁波的存在。 【典例分析】 【例1】根据麦克斯韦的电磁场理论,下列说法中错误的是． A．变化的电场可产生磁场 B．均匀变化的电场可产生均匀变化的磁场 C．振荡电场能够产生振荡磁场 D．振荡磁场能够产生振荡电场 【解析】麦克斯韦电磁场理论的含义是变化的电场可产生磁场，而变化的磁场能产生电场；产生的场的形式由原来的场的变化率决定，可由原来场随时间变化的图线的切线斜率判断，确定． 可见，均匀变化的电场的变化率恒定，产生不变的磁场，B说法错误；其余正确． 【例2】如下图4-1中磁场的磁感应强度B随时间t变化的四种情况，如图所示，其中能产生电场的有________图示的磁场，能产生持续电磁波的有________图示的磁场。 【解析】根据麦克期韦电磁场理论，A图的磁场是恒定的，不能产生新的电场，更不能产生电磁波；B.C图中的磁场都是均匀变化的，能产生恒定的电场，而恒定的电场不能再产生磁场，不能产生向外传播的电磁场，因此不能产生持续的电磁波；D图所示磁场是周期性变化的，能产生周期性变化的电场，能产生电磁波。[答案] B.C ；D 【基础训练】 1．建立完整的电磁场理论并预言电磁波存在的科学家是（ ） A.法拉第 B.赫兹 C.麦克斯韦 D.安培 2.下列哪些现象是由于所产生的电磁波而引起的（ ） A.用室内天线接收微弱电视信号时，人走过时电视机画面发生变化 B.用天线接收电视信号时，汽车开过时电视机画面发生变化 C.把半导体收音机放到开着的日光灯旁听到的噪声 D.在边远地区用无线电话机通话，有时会发生信号中断的现象 3．以下有关在真空中传播的电磁波的说法正确的是A．频率越大，传播的速度越大 B．频率不同，传播的速度相同 C．频率越大，其波长越大 D．频率不同，传播速度也不同 km. 第二节 电磁波谱 【知识要点】 波长.波速和频率及关系 波长：相邻的波峰或波谷的距离，用“λ”表示。 频率：在一秒钟内有多少次波峰或波谷通过。用“?”表示，波的频率始终等于波源的振动频率，也是所有质点的振动的频率。 波速：水波不停地向远方传播，用来描述传播快慢的物理量叫波速，用“υ”表示。 三者关系：波速=波长×频率，即υ=λ? 2.电磁波谱 电磁波按频率从小到大的顺序在电磁波谱中的排列为：长波.中波.短波.微波.无线电波.红外线.可见光.紫外线.X射线.γ射线γ射线15米的电磁波，进入某一介质中传播时，若传播速度为 米/秒，该电磁波在介质中的波长是多少？ 【解析】应用关系式 ． 因电磁波在介质中传播其频率不变，其波长比： 　　 　　则有： 米 【例2】关于电磁波在真空中传播速度，下列说法中不正确的是（ ） A.频率越高，传播速度越大 B.电磁波的能量越强，传播速度越大 C.波长越长，传播速度越大 D.频率.波长.强弱都不影响电磁波的传播速度 【解析】电磁波在真空中的波速与任何因素均无关——现代物理中称光速不变原理．在其它介质中波速会变小．答案：D． 【基础训练】 1.对于声波.无线电波和红外线，以下说法正确的是（ ） A．都能在真空中传播　　B．都能发生反射 C．都能发生干涉D．都是本质上相同的波，只是频率不同而已 2． 某电台发射500kHz的电磁波，则此电磁波的波长是 　　　 m6000km远处有一无线电接受机，则从发射台发出的信号经 　　　 s800kHz的电磁波，则经 　　　 sγ射线γ射线γ射线γ射线关于Χ射线, γ射线,以下说法正确的是 ] 都是波长极短,频率很高的电磁波 γ射线 γ射线 都是波长很长的电磁波 ( )（A）红外线 （B）紫外线 （C）伦琴射线 （D）γ射线 8．在应用电磁波的特性时，下列情况符合实际的是（ ）（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）人造卫星对地球拍摄是利用紫外线照相有较好的分辨能力（D）人造卫星对地球拍摄是利用紫外线照