(完整word版)电磁波知识点总结
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物理中的电磁波应用知识点电磁波是物理学中重要的概念之一,它们在我们的日常生活和科学研究中有着广泛的应用。
本文将介绍一些常见的电磁波应用知识点,从无线通信到医学影像学,帮助读者了解电磁波在不同领域的重要性和应用。
1. 无线通信无线通信是电磁波应用的一个重要领域。
无线电波、微波和红外线等电磁波的应用,使得我们可以通过手机、电视、卫星通信等方式实现远距离的通信。
无线通信技术的发展使得信息传递更加快速方便,为人们的日常生活和工作带来了巨大的便利。
2. 无线能量传输电磁波还可以用于无线能量传输。
无线充电技术是其中的一个应用示例,通过电磁波的辐射和接收可以实现对电子设备的充电。
这种技术在现代生活中变得越来越常见,我们可以通过将手机或其他设备放在充电器上而无需使用电缆进行充电。
3. 雷达系统雷达是一种利用电磁波进行远程探测和监测的技术。
雷达系统利用电磁波的特性,通过发射器发送电磁波并接收它们的反射信号来探测目标的位置和速度。
雷达系统被广泛应用于气象预报、军事侦察、航空导航等领域。
4. 医学影像学电磁波在医学影像学中的应用是一项重要的技术。
X射线、CT扫描和MRI等技术利用了电磁波的穿透能力和与物质相互作用的特性。
这些技术可以帮助医生对内部结构和器官进行诊断,从而更好地了解疾病的情况并制定治疗方案。
5. 激光技术激光是一种高度聚焦的电磁波源,它在很多领域中发挥着重要作用。
激光被广泛应用于工业加工、医疗美容、科学研究和通信等领域。
由于激光的高度单色性和定向性,它可以实现高精度的切割、焊接和测量,并在眼科手术和皮肤治疗中起到重要作用。
总结:电磁波在物理学中是一个重要的概念,在科学研究和日常应用中都具有广泛的用途。
无线通信、无线能量传输、雷达系统、医学影像学和激光技术等领域都是电磁波应用的典型示例。
理解和掌握这些应用知识点可以帮助我们更好地理解电磁波的特性和应用,为我们的生活和工作提供更多便利和可能性。
电子行业电磁场与电磁波(知识点)电子行业是一个广泛且快速发展的行业,众多的电子设备与技术改变了我们的生活。
在电子行业中,电磁场与电磁波是关键的知识点之一。
本文将深入探讨电子行业中关于电磁场与电磁波的相关知识。
一、电磁场的概念及特点电磁场是电磁力的载体,是电荷或电流的存在所致的一种场。
电场与磁场是电磁场的两个基本概念。
电场是由电荷产生的,而磁场则是由电流产生的。
电磁场具有以下特点:1. 电场和磁场互相作用:根据法拉第电磁感应定律,一个变化的磁场可以在相邻的电路中产生电动势。
同样,一个变化的电场可以在相邻的导体中产生感应电流。
这种相互作用是基于电磁场的重要特点之一。
2. 电磁波的传播:根据麦克斯韦方程组,当电场和磁场发生变化时,它们可以相互激发,并以电磁波的形式传播。
电磁波可以在真空中传播,无需介质的支持。
这是无线通信和无线电波传输的基础原理。
3. 电磁波的频率和波长:电磁波具有不同的频率和波长。
频率是指单位时间内波动的次数,通常用赫兹(Hz)表示。
波长是指电磁波的一个周期所对应的长度,通常用米(m)表示。
不同频率和波长的电磁波在电子行业中起到不同的作用。
二、电磁场与电子设备电磁场在电子设备中起到重要的作用,以保证设备的正常运行。
例如,我们常见的手机、电视、电脑等设备都依赖于电磁场的产生和传播。
以下是几个例子:1. 无线通信:手机是电子行业中最具代表性的设备之一。
手机中的通信模块利用电磁波的传播特性,将信号转化为电磁波,通过天线发送出去。
电磁波在空间中传播,并被接收方的设备接收与解码,实现通信。
2. 电子显示器:电视、电脑显示器等设备利用电磁场控制像素的亮度和颜色。
电子显示器中的荧光物质受到电磁场激发后会发出可见光,通过控制电磁场的强度和频率,可以调整屏幕上像素的亮度和颜色。
3. 磁共振成像:磁共振成像(MRI)是一种医学影像技术,通过使用电磁场和无线电波来生成高质量的身体断层影像。
磁共振成像利用强磁场产生一系列电磁波来与人体的原子核相互作用,从而获取身体内部的详细结构信息。
一、波长1.定义:在波动中,振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离。
通常用“λ”表示。
2.特征:在横波中,两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长。
在纵波中,两个相邻密部或两个相邻疏部之间的距离等于波长。
注意:"相邻”和“振动相位总是相同的”是波长定义的关键要素,二者缺一不可。
“相位总是相同”的含义是:任何时刻质点相对平衡位置的位移的大小和方向总是相等。
2.对波长的理解(1)波长在数值上等于一个周期内振动在介质中传播的距离,波源振动-个周期,能且仅能产生一个波长的波形。
(2)相距一个(或整数个)波长的两个质点的振动状态相同。
相距λ整数倍的质点振动步调总是相同的;相距λ/2奇数倍的质点振动步调总是相反的。
(3)物理意义:表示波在空间上的周期性。
二、周期和频率1.定义:波上各个质点的振动周期或频率是相同的,它们都等于波源的振动周期或频率,这个周期或频率也叫做波的周期或频率。
3.决定因素:波的周期或频率由波源决定,与介质无关。
.3.关系:周期T和频率f互为倒数,即f=1/T。
4.物理意义:振动周期(或频率)是描述波的“时间周期性”的物理量。
即每经历一个周期的时间,当前的波形图与原有的波形图相同。
5.时空关系:在一个周期的时间内振动在介质中传播的距离等于一个波长即每经过一个周期的时间波就沿传播方向传播一个波长的距离。
Eg关于波的周期,下列说法错误的是( C )A.波的周期与质点的振动周期相同B.波的周期是由波源驱动力的频率决定的C.波的周期与形成波的介质有关D.经历整数个周期波形图重复出现,只是波向前移动了一段距离三、波速1.定义:波在介质中传播的距离跟所用时间的比值叫做波速。
V=ΔX/Δt即波在介质中传播的速度。
2.物理意义描述振动或波形在介质中传播的快慢。
3.波长、频率和波速之间的关系v=λ/T,V=λ/f(适用于一切波)这一关系虽从机械波得到,但对其他形式的波(电磁波)也成立波速,波长和频率4.关于波长、频率或周期和波速的几点说明(1)波的频率或周期由波源决定,波由一种介质进入另一种介质时波的频率或周期不发生变化。
二、电磁学(一)电场 1、库仑力:221r q q kF = (适用条件:真空中点电荷) k = 9.0×109 N ·m 2/ c 2 静电力恒量电场力:F = E q (F 与电场强度的方向可以相同,也可以相反) 2、电场强度: 电场强度是表示电场强弱的物理量。
定义式: qFE =单位: N / C 点电荷电场场强 rQ k E = 匀强电场场强 dU E =3、电势,电势能:qEA 电=ϕ,A q E ϕ=电 顺着电场线方向,电势越来越低。
4、电势差U ,又称电压 qWU =U AB = φA -φB 5、电场力做功和电势差的关系: W AB = q U AB 6、粒子通过加速电场: 221mv qU =7、粒子通过偏转电场的偏转量:2022022212121V L md qU V L m qE at y === 粒子通过偏转电场的偏转角 20mdv qULv v tg xy ==θ 8、电容器的电容:c Q U=电容器的带电量: Q=cU 平行板电容器的电容: kdS c πε4= 电压不变 电量不变(二)直流电路 1、电流强度的定义:I = 微观式:I=nevs (n 是单位体积电子个数,)2、电阻定律:电阻率ρ:只与导体材料性质和温度有关,与导体横截面积和长度无关。
单位:Ω·m 3、串联电路总电阻: R=R 1+R 2+R 3电压分配2121R R U U =,U R R R U 2111+=功率分配 2121R R P P =,P R R R P 2111+=4、并联电路总电阻: 3211111R R R R++= (并联的总电阻比任何一个分电阻小)两个电阻并联 2121R R R R R +=并联电路电流分配 1221I R I R =,I 1=I R R R 212+ 并联电路功率分配 1221R R P P =,P R R R P 2121+=5、欧姆定律:(1)部分电路欧姆定律: 变形:U=IR(2)闭合电路欧姆定律:I =rR E+ Ir U E += E r 路端电压:U = E -I r= IR输出功率:= IE -I r =(R = r 输出功率最大) R电源热功率:电源效率:=EU= R R+r 6、电功和电功率: 电功:W=IUt焦耳定律(电热)Q=电功率 P=IU纯电阻电路:W=IUt=P=IU非纯电阻电路:W=IUt >P=IU >Sl R ρ=(三)磁场1、磁场的强弱用磁感应强度B 来表示: IlFB =(条件:B ⊥L )单位:T 2、电流周围的磁场的磁感应强度的方向由安培(右手)定则决定。
电磁波知识点讲解总结_1.电磁场:变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场,变化的电场和变化的磁场总是相互联系的,形成一个不可分离的统一体,这就是电磁场.2.对电磁波的理解(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)v= f,f是电磁波的频率.【针对训练】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三、电磁波谱的分析应用(1)频率和波长不同的电磁波,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、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射线和射线都有重叠,但它们产生的机理不同.【典型例题】(1)麦克斯韦电磁理论的内容是:_____________________.(2)电磁波在传播过程中,每处的电场方向和磁场方向总是________的,并和该处电磁波的传播方向________,这就说明电磁波是________波.(3)目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz至1 000 MHz的范围内.请回答下列关于雷达和电磁波的有关问题.①雷达发射电磁波的波长范围是多少?②能否根据雷达发出的电磁波确定雷达和目标间的距离?【随堂训练】1.电磁波的频率范围很广,不同频率的电磁波具有不同的特性,请从电磁波谱中任选两种,分别写出它们的名称和一种用途.(1)名称____________,用途_________________________________________________.(2)名称____________,用途_________________________________________________.2.(1)近年来军事行动中,士兵都配带红外夜视仪在夜间也能清楚地看清目标,这是为什么?(2)根据热辐射理论,物体发出的最大波长 m与物体的绝对温度T的关系满足T m=2.90 10-3m K,若猫头鹰的猎物蛇,在夜间体温为27℃,则它发出光的最大波长为________ m,属于________波段.。
电磁波谱知识点总结一、电磁波的发现1、电磁场理论的核心之一:变化的磁场产生电场在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的(涡旋电场)•理解:(1)均匀变化的磁场产生稳定电场(2)非均匀变化的磁场产生变化电场2、电磁场理论的核心之二:变化的电场产生磁场麦克斯韦假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生磁场,即变化的电场产生磁场•理解:⑴均匀变化的电场产生稳定磁场⑵非均匀变化的电场产生变化磁场3、麦克斯韦电磁场理论的理解:恒定的电场不产生磁场恒定的磁场不产生电场均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场振荡电场产生同频率的振荡磁场振荡磁场产生同频率的振荡电场4、电磁场:如果在空间某区域中有周期性变化的电场那么这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场;这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场,变化的电场和变化的磁场是相互联系着的,形成不可分割的统一体这就是电磁场5、电磁波:电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波6、电磁波的特点:(1)电磁波是横波,电场强度E和磁感应强度B按正弦规律变化,二者相互垂直,均与波的传播方向垂直(2)电磁波可以在真空中传播,速度和光速相同.v二才(3)电磁波具有波的特性7、赫兹的电火花:赫兹观察到了电磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍射等现象他还测量出电磁波和光有相同的速度.这样赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论,赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波。
二、电磁振荡1、LC回路振荡电流的产生:先给电容器充电,把能以电场能的形式储存在电容器中。
(1)闭合电路,电容器C通过电感线圈L开始放电。
由于线圈中产生的自感电动势的阻碍作用。
放电开始瞬时电路中电流为零,磁场能为零,极板上电荷量最大。
随后,电路中电流加大,磁场能加大,电场能减少,直到电容器C两端电压为零。
放电结束,电流达到最大、磁场能最多。
(2)由于电感线圈L中自感电动势的阻碍作用电流不会立即消失,保持原来电流方向,对电容器反方向充电,磁场能减少,电场能增多。
电磁学电磁波知识点总结电磁学是物理学中一个重要的分支,研究电荷和电流之间相互作用的规律以及电磁波在空间中的传播方式。
本文将就电磁学电磁波的相关知识点进行总结。
一、电磁波的基本概念电磁波是由振荡的电场和磁场组成的一种波动现象,它以光速在真空中传播,并且无需介质支持。
根据频率的不同,电磁波可分为不同种类,包括射频波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
二、电磁波的特性1.频率与波长:电磁波的频率与波长呈反比例关系,频率越高,波长越短。
波长和频率的关系可以用光速公式c=λν表示,其中c为光速,λ为波长,ν为频率。
2.传播方式:电磁波的传播方式分为直射传播与绕射传播。
直射传播指电磁波在遇到障碍物时沿直线路径传播;绕射传播指电磁波在遇到障碍物时发生弯曲或穿透物体的现象。
3.干涉和衍射:电磁波具有干涉和衍射现象。
干涉是指两个或多个波相遇时互相影响形成新的波动图案;衍射是指波通过障碍物或传播到孔洞中时发生弯曲或扩散的现象。
三、电磁波的分类1.根据频段划分:电磁波可以根据频段划分为射频波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
不同频段的电磁波具有不同的特性和应用。
2.根据波长划分:电磁波可以根据波长划分为长波、中波、短波和超短波等。
波长是指电磁波传播一个完整波动所需要的最短距离。
3.根据应用领域划分:电磁波可以根据应用领域划分为通信、雷达、医疗、天文、无线电、电视等。
四、电磁波的应用1.通信:电磁波的应用最广泛的领域之一就是通信,包括无线通信、卫星通信、光纤通信等。
这些通信方式都依赖于电磁波的传播特性。
2.雷达:雷达是利用电磁波的反射原理来探测目标的一种技术。
它通过发射电磁波并接收目标反射回来的信号来实现目标检测和跟踪。
3.医疗:电磁波在医疗领域有着广泛的应用,包括磁共振成像(MRI)、放射线治疗、超声波检查等。
这些技术都是利用电磁波与物质相互作用的原理实现的。
4.天文:电磁波在天文学中被广泛应用,包括利用射电望远镜观测宇宙背景辐射、利用可见光望远镜观测星体等。
已经将文本间距加为24磅,第18章:电磁场与电磁波一、知识网络二、重、难点知识归纳1.振荡电流和振荡电路(1)大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫振荡电流。
能够产生振荡电流的电路叫振荡电路。
自由感线圈和电容器组成的电路,是一种简单的振荡电路,简称LC 回路。
在振荡电路里产生振荡电流的过程中,电容器极板上的电荷,通过线圈的电流以及跟电荷和电流相联系的电场和磁场都发生周期性变化的现象叫电磁振荡。
(2)LC 电路的振荡过程:在LC 电路中会产生振荡电流,电容器放电和充电,电路中的电流强度从小变大,再从大变小,振荡电流的变化符合正弦规律.当电容器上的带电量变小时,电路中的电流变大,当电容器上带电量变大时,电路中的电流变小(3) LC 电路中能量的转化 :a 、电磁振荡的过程是能量转化和守恒的过程.电流变大时,电场能转化为磁场能,LC 回路中电磁振荡过程中电荷、电场。
电路电流与磁场的变化规律、电场能与磁场能相互变化。
分类:阻尼振动和无阻尼振动。
振荡周期:LC T π2=。
改变L 或C 就可以改变T 。
电磁振荡 麦克斯韦电磁场理论 变化的电场产生磁场 变化的磁场产生电场 特点:为横波,在真空中的速度为3.0×108m/s 电磁波 电磁场与电磁波 发射接收 应用:电视、雷达。
目的:传递信息 调制:调幅和调频 发射电路:振荡器、调制器和开放电路。
原理:电磁波遇到导体会在导体中激起同频率感应电流 选台:电谐振 检波:从接收到的电磁波中“检”出需要的信号。
接收电路:接收天线、调谐电路和检波电路电流变小时,磁场能转化为电场能。
b 、电容器充电结束时,电容器的极板上的电量最多,电场能最大,磁场能最小;电容器放电结束时,电容器的极板上的电量为零,电场能最小,磁场能最大.c 、理想的LC 回路中电场能E 电和磁场能E 磁在转化过程中的总和不变。
回路中电流越大时,L 中的磁场能越大。
极板上电荷量越大时,C 中电场能越大(板间场强越大、两板间电压越高、磁通量变化率越大)。
电磁波谱知识点总结一、电磁波谱的分类电磁波谱按照波长或频率的不同,可以分成:无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
1. 无线电波无线电波波长长,频率低,通常用于无线通信和无线电广播。
包括短波、中波、长波、调频、调幅等频段。
2. 微波微波波长短,频率高。
应用于雷达、微波炉、通信、天文观测等领域。
3. 红外线红外线波长介于可见光和微波之间,主要应用于红外摄像、红外测温、红外通信等方面。
4. 可见光可见光波长较短,频率较高,是人类肉眼可见的波段,包括红橙黄绿蓝靛紫七种颜色。
可见光在摄影、显示器、激光等领域具有重要应用。
5. 紫外线紫外线波长更短,频率更高。
紫外线在紫外灯、杀菌消毒、紫外光固化等方面有广泛应用。
6. X射线X射线波长极短,频率极高。
X射线具有穿透力强的特点,广泛应用于医学影像、材料检测、安全检查等领域。
7. γ射线γ射线波长最短,频率最高,是一种高能辐射。
γ射线在核物理、医学、工业等领域有重要应用。
二、电磁波谱的特性1. 波长和频率关系电磁波的波长和频率呈反比关系,即波长越短,频率越高,波长越长,频率越低。
2. 传播速度电磁波在真空中的传播速度是光速,即299,792,458米/秒。
在空气、水、玻璃等介质中传播速度略有不同。
3. 穿透性和反射性电磁波具有不同的穿透性和反射性,比如γ射线具有很强的穿透性,可穿透人体组织和金属物质;而可见光大多会被物体表面反射,形成物体的图像。
4. 辐射能量电磁波的能量是与其频率相关的,频率越高,能量越大,波长越短,能量也越大。
5. 应用范围不同波段的电磁波具有不同的应用范围,覆盖了通信、雷达、医学、材料科学、天文观测等领域。
三、电磁波谱的应用1. 无线通信无线电波、微波等波段被广泛应用于通信领域,包括手机通信、卫星通信、广播电视等,为人们的生活和工作提供了便利。
2. 医学影像X射线和γ射线被应用于医学影像,如X射线摄影、CT扫描、放射治疗等,对疾病诊断和治疗发挥着重要作用。
初中物理电磁知识点总结归纳初中物理教育是培养学生科学素养的重要环节,而电磁学是其中不可或缺的一部分。
本文将对初中阶段的电磁知识点进行总结和归纳,以帮助学生更好地理解和掌握这些内容。
一、电磁现象电磁现象是指与电荷和磁铁相关的物理现象。
常见的电磁现象有静电现象、电流现象和磁感应现象。
1. 静电现象静电现象是充分接触后物体束于电荷不平衡的状态。
静电荷有正负两种,同性相斥、异性相吸。
2. 电流现象电流是电荷在导体中的流动,单位是安培(A)。
电流的方向由正电荷流向负电荷的方向决定。
3. 磁感应现象磁感应现象是指当导体穿过一个磁场时,导体中将会产生感应电流。
二、电磁场电磁场是指电场和磁场的总称。
1. 电场电荷的存在会形成电场。
正电荷产生的电场是从正电荷向外指向的,负电荷产生的电场是从负电荷向内指向的。
2. 磁场磁铁的存在会形成磁场。
磁场的方向由磁铁的北极指向南极。
三、电磁感应电磁感应是指磁场的变化引起感应电流和感应电动势的产生。
1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律指出,当一个磁场变化时,会在导体中产生感应电动势。
感应电动势的大小与磁场变化的速率成正比。
2. 工业用电中的应用电磁感应的应用很广泛,其中一个典型的例子是工业中的发电机。
发电机利用转动磁铁产生感应电动势,从而转化为电能。
四、电路和电磁设备电路是电流在导体中的闭合路径,电路中可以包含各种电磁设备。
1. 串联和并联串联是指多个电器连接在同一个回路中,电流依次通过各个电器。
并联是指多个电器分别与电源相连,电流分别流过各个电器。
2. 电阻电阻是导体抵抗电流流动的程度,通常用欧姆(Ω)表示。
3. 电磁铁电磁铁是一种利用电流在导线中产生的磁场产生磁力的设备。
电磁铁的磁力大小与电流的大小成正比。
五、电磁波电磁波是指电磁场在空间中传播的波动现象。
电磁波包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
1. 光的反射和折射光的反射是指光线遇到镜面后反射回来的现象。
高二物理第四章电磁波及其应用知识点总结1、变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场2、变化的电场和磁场交替产生,由近及远的传播。
麦克斯韦方程组深刻指出,这种电场和磁场的传播是一种波动过程。
由此,一个伟大的预言诞生了:空间可能存在电磁波!3、与机械波不同,电磁波可以在真空中传播,这是因为电磁波的传播靠的是电场和磁场的相互激发,而电场和磁场本身就是一种形式的物质。
4、那么,电磁波以多大的速度传播?麦克斯韦推算出一个出人意料的*:电磁波的速度等于光速!他还由此提出了光的电磁理论:光是以波动形式传播的一种电磁振动。
5、赫兹*实了麦克斯韦关于光的电磁理论。
6、波速=波长频率7、电磁波的频率范围很广。
无线电波、光波、x*线*线都是电磁波。
其中,可以看见的光波可见光,只是电磁波中的一小部分。
按电磁波的波长或频率大小的顺序把他们排列成谱,叫做电磁波谱。
8、无线电波:波长大于一频率小于三9、无线电波:波长大于1mm(频率小于300000mhz)的电磁波是无线电波。
(广播,微波炉,电视,*电望远镜)红外线:所有物体都发*红外线,热物体的红外辐*比冷物体的红外辐*强。
紫外线:人眼看不到比紫外线波长更短的电磁波。
可以灭菌,发出荧光,可防伪。
x*线:x*线对生命物质有较强的作用,x*线能够穿透物质,可以用来检查人体内部器官,在工业上,利用x*线检查金属内部有无缺陷。
y*线:波长最短的电磁辐*是y*线,它具有很高的能量。
y*线能破坏生命物质。
可以治疗某些癌症,也可以用于探测金属部件内部的缺陷。
10、电磁波具有能量,电磁波是一种物质。
11、波长在黄绿光附近,辐*的能量最强。
我们的眼睛正好能感受这个区域的电磁辐*。
12、把信息加到载波上,就是使载波随信号而变化,这种技术叫做调制。
13、一种常见的调制方式是使高频载波的振幅随信号改变,这种调制叫做调幅。
14、另一种调制方式是使高频载波的频率随信号改变,这种调制方式叫做调频。
15、我们转动收音机的旋钮选择电台,实际上是在选择我们需要的电波,这在技术上叫做调谐。
物理电磁波谱知识点总结
一、电磁波谱
1. 定义:按波长从大到小的顺序将无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线及γ射线列在一起形成的图谱,就叫做电磁波谱。
2. 产生:振荡的电场或磁场是产生电磁波的源。
3. 电磁波的特点:波速、频率、波长三者关系:c=λf,在真空中,光的传播速度是最快的。
二、红外线
1. 定义:在太阳光谱上,红光以外的一种看不见的光叫做红外线。
2. 性质:一切物体都在不停地辐射红外线。
温度越高,辐射的红外线越多。
物体辐射红外线的能力与物体的温度、物体的颜色、物体发射率有关。
3. 应用:红外线夜视仪;遥控器;浴室自动门。
三、紫外线
1. 定义:在太阳光谱上,紫光以外的一种看不见的光叫做紫外线。
2. 性质:紫外线具有杀菌作用;能使荧光物质发光;能促使人体合成维生素D促进钙的吸收。
3. 应用:验钞机;适量照射紫外线有利于人体健康,一切生物生存都离不开紫外线。
过量的紫外线照射对人体十分有害,轻则使皮肤粗糙,重则引起皮肤癌。
四、无线电波
1. 定义:波长大于1mm的电磁波叫做无线电波。
2. 性质:无线电波具有一切电磁波的特性,可以传送声音、图象和文字信息。
无线电波在空间主要是直线传播,也可以绕过障碍物传播。
当无线电波遇到导体时,容易产生感应电流,从而损耗能量。
无线电波的接收就是利用这个原理。
3. 应用:收音机;电视机;雷达;无线通信;遥控等。
电磁感应与电磁波发射应用知识点总结在我们生活的现代科技世界中,电磁感应与电磁波发射的应用无处不在。
从日常使用的手机通信到全球定位系统,从电力的传输到医疗设备的运作,都离不开这两个重要的物理概念。
接下来,让我们深入了解一下电磁感应与电磁波发射的相关知识点以及它们在实际中的广泛应用。
一、电磁感应电磁感应是指当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,回路中就会产生感应电动势和感应电流的现象。
这是迈克尔·法拉第在 1831 年发现的,为现代电学的发展奠定了基础。
(一)电磁感应的条件产生电磁感应现象必须满足两个条件:一是闭合回路,二是穿过回路的磁通量发生变化。
磁通量的变化可以由磁场的变化、导体在磁场中的运动、导体的形状或面积的改变等引起。
(二)法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律指出,感应电动势的大小与穿过回路的磁通量的变化率成正比。
数学表达式为:$E = n\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$,其中$E$是感应电动势,$n$是线圈的匝数,$\Delta\Phi$是磁通量的变化量,$\Delta t$是时间的变化量。
负号表示感应电动势的方向总是阻碍磁通量的变化。
(三)楞次定律楞次定律则用于确定感应电流的方向。
感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
简单来说,就是“来拒去留,增反减同”。
二、电磁波发射电磁波是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波,是以波动的形式传播的电磁场。
电磁波的发射需要满足一定的条件。
(一)电磁波的产生电磁波的产生源于电荷的加速运动或变化的电流。
例如,在天线中,高频交变电流会产生迅速变化的电场和磁场,从而向周围空间发射电磁波。
(二)电磁波的特性电磁波具有波的共性,如波长、频率、波速等。
它们之间的关系可以用公式$c =\lambda f$表示,其中$c$是真空中的光速,约为$3\times10^8$米/秒,$\lambda$是波长,$f$是频率。
电磁波谱知识点总结一、电磁波的发现1、电磁场理论的核心之一:变化的磁场产生电场在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的(涡旋电场)●理解:(1) 均匀变化的磁场产生稳定电场(2) 非均匀变化的磁场产生变化电场2、电磁场理论的核心之二:变化的电场产生磁场麦克斯韦假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生磁场,即变化的电场产生磁场●理解:(1)均匀变化的电场产生稳定磁场(2)非均匀变化的电场产生变化磁场3、麦克斯韦电磁场理论的理解:恒定的电场不产生磁场恒定的磁场不产生电场均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场振荡电场产生同频率的振荡磁场振荡磁场产生同频率的振荡电场4、电磁场:如果在空间某区域中有周期性变化的电场,那么这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场;这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场,变化的电场和变化的磁场是相互联系着的,形成不可分割的统一体,这就是电磁场5、电磁波:电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波6、电磁波的特点:(1) 电磁波是横波,电场强度E 和磁感应强度B按正弦规律变化,二者相互垂直,均与波的传播方向垂直(2)电磁波可以在真空中传播,速度和光速相同. v=λf(3) 电磁波具有波的特性7、赫兹的电火花:赫兹观察到了电磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍射等现象.他还测量出电磁波和光有相同的速度.这样赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论,赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波。
二、电磁振荡1、LC回路振荡电流的产生:先给电容器充电,把能以电场能的形式储存在电容器中。
(1)闭合电路,电容器C通过电感线圈L开始放电。
由于线圈中产生的自感电动势的阻碍作用。
放电开始瞬时电路中电流为零,磁场能为零,极板上电荷量最大。
随后,电路中电流加大,磁场能加大,电场能减少,直到电容器C两端电压为零。
放电结束,电流达到最大、磁场能最多。
(2)由于电感线圈L中自感电动势的阻碍作用电流不会立即消失,保持原来电流方向,对电容器反方向充电,磁场能减少,电场能增多。
电磁学复习总结(知识点)电磁学复总结(知识点)知识点1: 电荷和电场- 电荷是基本粒子的属性,可能为正电荷或负电荷。
- 电场是由电荷产生的力场,它描述了在某一点周围的电荷受到的力。
知识点2: 高斯定律- 高斯定律是电磁学中的重要定律,描述了电场通过一个封闭曲面的总通量与该曲面内的电荷之间的关系。
知识点3: 电势和电势能- 电势是电场在某一点的势能大小,与正电荷的势能增加和负电荷的势能减少相关。
- 电势能是电荷在电场中具有的能量,可以通过电势差来计算。
知识点4: 静电场中的电场分布- 静电场中的电场分布可通过库仑定律计算。
- 静电场中的电场线是指示电场方向的线条,其切线方向为电场的方向。
知识点5: 电容和电- 电容是描述电储存电荷能力的物理量。
- 电是由两个导体之间存在的绝缘介质隔开的装置,用于储存电荷。
知识点6: 电流和电阻- 电流是电荷在单位时间内通过导体横截面的数量。
- 电阻是导体对电流的阻碍程度,可通过欧姆定律计算。
知识点7: 磁场和磁感应强度- 磁场是由电流产生的力场,描述了电流受到的力。
- 磁感应强度是描述磁场强度的物理量,可通过安培定律计算。
知识点8: 磁场中的磁场分布- 磁场中的磁力线是指示磁场方向的线条,其切线方向为磁场的方向。
- 安培环路定律描述了磁场中磁场强度沿闭合路径的总和为零。
知识点9: 电磁感应和法拉第定律- 电磁感应是指磁场与闭合线圈之间产生的感应电动势。
- 法拉第定律描述了感应电动势与磁场变化速率和线圈导线的关系。
知识点10: 自感和互感- 自感是指电流变化时产生的感应电动势。
- 互感是指两个线圈之间产生的相互感应电势。
知识点11: 交流电路和交流电源- 交流电路是指电流方向和大小周期性变化的电路。
- 交流电源是产生交流电的电源,如发电机。
知识点12: 电磁波- 电磁波是由振动的电场和磁场沿空间传播的波动现象。
- 电磁波根据波长可分为不同的频段,如无线电波、微波、可见光等。
电磁波的频率波长与能量知识点总结电磁波,这个在我们日常生活中无处不在却又看不见摸不着的神秘存在,其实蕴含着许多有趣且重要的知识。
其中,频率、波长和能量这三个概念对于理解电磁波的性质和行为至关重要。
首先,让我们来了解一下什么是电磁波的频率。
频率,简单来说,就是电磁波在单位时间内完成周期性变化的次数。
它的单位是赫兹(Hz),如果电磁波在 1 秒钟内完成了 1 个周期的变化,那它的频率就是 1 赫兹。
想象一下,电磁波就像是一个不断跳动的音符,频率就是它跳动的快慢。
频率越高,这个“音符”跳动得就越快。
与频率密切相关的是波长。
波长指的是电磁波一个周期内传播的距离。
如果把电磁波想象成是一列不断前进的波浪,那么波长就是两个相邻波峰或者波谷之间的距离。
波长和频率之间有着一个简单而重要的关系:波长乘以频率等于电磁波的传播速度。
而在真空中,电磁波的传播速度是一个恒定的值,约为 3×10^8 米每秒。
这就意味着,当频率增加时,波长会相应地减小;反之,频率降低时,波长就会增大。
接下来,我们再谈谈电磁波的能量。
电磁波是具有能量的,而这个能量的大小与它的频率密切相关。
一般来说,电磁波的频率越高,其能量也就越大。
比如说,紫外线的频率比可见光高,所以紫外线的能量比可见光更强,能够对人体皮肤造成伤害。
而红外线的频率比可见光低,能量也相对较弱。
在实际应用中,我们可以通过控制电磁波的频率和波长来实现各种不同的功能。
比如,在通信领域,不同的频段被分配给了不同的用途。
手机通信通常使用特定的频率范围,以避免信号之间的干扰。
而在无线电广播中,不同的电台也通过使用不同的频率来传输节目。
在医疗领域,X 射线和伽马射线等高频率、高能量的电磁波可以用于透视和治疗疾病。
但由于它们的能量较高,使用时需要特别小心,以避免对人体造成过度的损害。
在光学领域,我们利用不同波长和频率的光来实现各种效果。
例如,激光具有很高的频率和能量集中度,可以用于精确的切割和测量。
高中物理选修3-4——电磁波知识点总结
一、电磁波的发现
1、电磁场理论的核心之一:变化的磁场产生电场
在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的(涡旋电场)◎理解:(1)均匀变化的磁场产生稳定电场
(2)非均匀变化的磁场产生变化电场
2、电磁场理论的核心之二:变化的电场产生磁场
麦克斯韦假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生磁场,即变化的电场产生磁场
◎理解:(1)均匀变化的电场产生稳定磁场
(2)非均匀变化的电场产生变化磁场
3、麦克斯韦电磁场理论的理解:
恒定的电场不产生磁场
恒定的磁场不产生电场
均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场
均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场
振荡电场产生同频率的振荡磁场
振荡磁场产生同频率的振荡电场
4、电磁场:如果在空间某区域中有周期性变化的电场,那么这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场;这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场,变化的电场和变化的磁场是相互联系着的,形成不可分割的统一体,这就是电磁场
5、电磁波:电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波.
6、电磁波的特点:
(1)电磁波是横波,电场强度E和磁感应强度B按正弦规律变化,二者相互垂直,均与波的传播方向垂直
(2)电磁波可以在真空中传播,速度和光速相同.v=λf
(3)电磁波具有波的特性
7、赫兹的电火花:赫兹观察到了电磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍射等现象.,他还测量出电磁波和光有相同的速度.这样赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论,赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波。
二、电磁振荡
1.LC回路振荡电流的产生:先给电容器充电,把能以电场能的形式储存在电容器中。
(1)闭合电路,电容器C通过电感线圈L开始放电。
由于线圈中产生的自感电动势的阻碍作用。
放电开始瞬时电路中电流为零,磁场能为零,极板上电荷量最大。
随后,电路中电流加大,磁场能加大,电场能减少,直到电容器C两端电压为零。
放电结束,电流达到最大、磁场能最多。
(2)由于电感线圈L中自感电动势的阻碍作用电流不会立即消失,保持原来电流方向,对电容器反方向充电,磁场能减少,电场能增多。
充电流由大到小,充电结束时,电流为零。
接着电容器又开始放电,重复(1)、(2)过程,但电流方向与(1)时的电流方向相反。
2、有效的向外发射电磁波的条件:(1)要有足够高的振荡频率,因为频率越高,发射电磁波的本领越大。
(2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,才有可能有效的将电磁场的能量传播出去。
3.采用什么手段可以有效的向外界发射电磁波?
改造振荡电路——由闭合电路成开放电路
三、电磁波的发射和接受
1、电谐振:当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最强,这种现象叫做电谐振。
2、调谐:使接收电路产生电谐振的过程。
通过改变电容器电容来改变调谐电路的频率。
3、检波:从接收到的高频振荡中“检”出所携带的信号
四、电磁波与信息化社会
1、电视
简单地说:电视信号是电视台先把影像信号转变为可以发射的电信号,发射出去后被接收的电信号通过还原,被还原为光的图象重现荧光屏。
电子束把一幅图象按照各点的明暗情况,逐点变为强弱不同的信号电流,通过天线把带有图象信号的电磁波发射出去。
2、雷达工作原理
利用发射与接收之间的时间差,计算出物体的距离。
3、手机
在待机状态下,手机不断的发射电磁波,与周围环境交换信息。
手机在建立连接的过程中发射的电磁波特别强。
五、电磁波谱
1.光的电磁说
(1)麦克斯韦计算出电磁波传播速度与光速相同,说明光具有电磁本质
(2)电磁波谱
电磁波谱无线电波红外线可见光紫外线X射线射线
产生机理在振荡电路中,自由电子作周期性运动产生
原子的外层电子受到激发产生的
原子的内层电子受到激发后产生的原子核受到激发后产生的
(3)光谱①观察光谱的仪器,分光镜②光谱的分类,产生和特征
2.发射光谱连续光谱产生特征
i由炽热的固体、液体和高压气体发光产生的由连续分布的,一切波长的光组成
ii明线光谱由稀薄气体发光产生的由不连续的一些亮线组成
iii吸收光谱高温物体发出的白光,通过物质后某些波长的光被吸收而产生的在连续光谱的背景上,由一些不连续的暗线组成的光谱
3、光谱分析:
一种元素,在高温下发出一些特点波长的光,在低温下,也吸收这些波长的光,所以把明线光波中的亮线和吸收光谱中的暗线都称为该种元素的特征谱线,用来进行光谱分析。
4、电磁波与机械波的比较:
i共同点:都能产生干涉和衍射现象;它们波动的频率都取决于波源的频率;在不同介质中传播,频率都不变.
ii不同点:机械波的传播一定需要介质,其波速与介质的性质有关,与波的频率无关.而电磁波本身就是一种物质,它可以在真空中传播,也可以在介质中传播.电磁波在真空中传播的速度均为3.0×108m/s,在介质中传播时,波速和波长不仅与介质性质有关,还与频率有关.
5、不同电磁波产生的机理
无线电波是振荡电路中自由电子作周期性的运动产生的.
红外线、可见光、紫外线是原子外层电子受激发产生的.
伦琴射线是原子内层电子受激发产生的.
γ射线是原子核受激发产生的.
频率(波长)不同的电磁波表现出作用不同.
红外线主要作用是热作用,可以利用红外线来加热物体和进行红外线遥感;
紫外线主要作用是化学作用,可用来杀菌和消毒;
伦琴射线有较强的穿透本领,利用其穿透本领与物质的密度有关,进行对人体的透视和检查部件的缺陷;
γ射线的穿透本领更大,在工业和医学等领域有广泛的应用,如探伤,测厚或用γ刀进行手术.。