第十二章第五节电磁波 相对论简介

第五节电磁波相对论简介[学生用书P226])一、电磁波的产生、发射和接收1．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)真空中电磁波的速度为3.0×108 m/s.(3)电磁波能产生干涉、衍射、反射和折射等现象．4．电磁波的发射(1)发射条件：足够高的频率和开放电路．(2)调制分类：调幅和调频．5．电磁波的接收(1)调谐：使接收电路产生电谐振的过程．(2)解调：使声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程．1.判断正误(1)电磁波以一定的速度在空间传播，在传播过程中满足v＝λf.()(2)电磁波同机械波一样能发生干涉、衍射、反射、折射等现象．()(3)电谐振就是电磁振荡中的“共振”．()(4)使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制．()(5)尺缩效应和钟慢效应都是观测结果，都是相对的，在不同的参考系中观测，结果可能不同．()(6)波长不同的电磁波在本质上不相同．()(7)接收电路产生电谐振的过程叫做调幅．()答案：(1)√(2)√(3)√(4)√(5)√(6)×(7)×二、电磁波谱无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等合起来构成了范围广阔的电磁波谱，如图所示．三、相对论的简单知识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 2．2.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 ．狭义相对论任何情况下都适用答案：ABC电磁场理论 电磁波[学生用书P226]【知识提炼】1．对麦克斯韦电磁场理论的理解2．对电磁波的理解(1)电磁波是横波．电磁波的电场E、磁场B、传播方向v三者两两垂直，如图所示．(2)电磁波与机械波不同，机械波在介质中传播的速度与介质有关，电磁波在介质中传播的速度与介质和频率均有关．【典题例析】(2016·高考全国卷甲改编)关于电磁波，下列说法正确的是() A．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波B．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C．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D．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[解析] 选AB.周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场又产生周期性变化的电场，它们相互激发向周围传播，就形成了电磁波，A项正确；电磁波是横波，因此其电场强度和磁感应强度均与传播方向垂直，B项正确；光是电磁波，利用光纤对光的全反射可以传播信息，C项错误；波源的电磁振荡停止后，已发出的电磁波不会立即消失，还要继续传播一段时间，D项错误．【跟进题组】考向1对电磁场理论的理解1．关于电磁场和电磁波，下列说法不正确的是()A．电磁波是纵波B．电磁波的传播需要介质C．电磁波能产生干涉和衍射现象D．电磁波中电场和磁场的方向处处相互垂直解析：选AB.电磁波是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，为横波，且电场和磁场的方向处处相互垂直，故A 错误、D 正确；电磁波的传播不需要介质，故B 错误；干涉和衍射是波特有的现象，故C 正确．考向2 对电磁波的理解2．(2016·高考北京卷)下列说法正确的是( )A ．电磁波在真空中以光速c 传播B ．在空气中传播的声波是横波C ．声波只能在空气中传播D ．光需要介质才能传播解析：选A. 电磁波在真空中以光速c ＝3×108 m/s 传播，A 项正确；在空气中传播的声波是纵波，B 项错误；声波不仅可以在空气中传播，也可以在液体、固体等介质中传播，C 项错误；光属于电磁波，可以在真空中传播，D 项错误．(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，但它们产生的机理不同．狭义相对论[学生用书P227]【知识提炼】1．对“同时”的相对性的理解：“同时”具有相对性，即在同一个惯性系中不同地点同时发生的两个事件，在另一个惯性系中观察就不一定是同时发生的．2．对“长度的相对性”的理解：狭义相对论中的长度公式：l ＝l 01－⎝⎛⎭⎫v c 2中，l 0是相对于杆静止的观察者测出的杆的长度，而l 可认为杆沿杆的长度方向以速度v 运动时，静止的观察者测量的长度，或观察者沿杆的长度方向以速度v 运动时测出的杆的长度．3．对“时间间隔的相对性”的理解：时间间隔的相对性公式：Δt ＝Δτ1－⎝⎛⎭⎫v c 2中Δτ是相对事件发生地静止的观察者测量同一地点的两个事件发生的时间间隔，而Δt 则是相对于事件发生地以速度v 运动的观察者测量同一地点的同样两个事件发生的时间间隔．也就是说：在相对运动的参考系中观测，事件变化过程的时间间隔变大了，这叫作狭义相对论中的时间膨胀．(动钟变慢)4．对相对论速度变换公式的理解：速度变换公式：u ＝u ′＋v 1＋u ′v c2.式中u 是物体相对静止参考系的速度，v 是运动参考系相对静止参考系的速度，u ′是物体相对运动参考系的速度(u ′与v 同向取正值，反之取负值)．【典题例析】(2016·高考江苏卷)一艘太空飞船静止时的长度为30 m ，他以0.6c (c 为光速)的速度沿长度方向飞行经过地球，下列说法正确的是( )A ．飞船上的观测者测得该飞船的长度小于30 mB ．地球上的观测者测得该飞船的长度小于30 mC ．飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于cD ．地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于c[解析] 选B.飞船上的观测者相对飞船静止，则他测得的是飞船的静止长度，即为30 m ，A 项错误；地球上的观测者看到飞船是运动的，根据长度的相对性得他看到飞船长度比静止时的长度小，B 项正确；根据光速不变原理得飞船上的观测者和地球上的观测者，观测到的光信号速度均为c ，C 、D 项错误．狭义相对论问题的求解技巧(1)解决“同时”的相对性问题，可从三个方面入手：①令观察者静止，判断被观察者因相对运动而引起的位置变化．②结合光速不变原理，分析光传播到两个事件所用的时间．③光先传播到的事件先发生，光后传播到的事件后发生．(2)“动尺缩短”是沿运动方向上的长度比其相对静止时测量的长度要短一些，在垂直于运动方向上的长度没有变化．(3)“动钟变慢”是两个不同惯性系进行时间比较的结果，也是相对的，即两个惯性系中的观察者都发现对方的钟变慢了.如图所示，两艘飞船A 、B 沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v (v 接近光速c )．地面上测得它们相距为L ，则A 测得两飞船间的距离________(选填“大于”“等于”或“小于”)L .当B 向A 发出一光信号，A 测得该信号的速度为________．解析：根据长度的相对性得L ＝L 01－⎝⎛⎭⎫v c 2所以A 测得两飞船间的距离L 0＝L1－⎝⎛⎭⎫v c 2 >L . 根据狭义相对论的基本假设，光信号的速度为光速c .答案：大于 c (或光速)[学生用书P228])1.(2016·高考天津卷)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D ．不可能产生干涉和衍射现象解析：选C.从名称上可判断，米波的波长大于厘米波的波长，由波长与频率、波速关系式λ＝c /f 可知，米波的频率小于厘米波的频率，选项A 错误．无线电波是电磁波，可以在真空中传播，选项B 错误．无线电波同光波一样会发生反射现象，可以产生干涉和衍射现象，选项C 正确，D 错误．2．下列关于电磁波的说法，不正确的是( )A ．电磁波只能在真空中传播B ．电场随时间变化时一定产生电磁波C ．做变速运动的电荷会在空间产生电磁波D ．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在解析：选ABD.电磁波可以在真空中传播，也可以在介质中传播，选项A 错误．电场随时间变化时一定产生磁场，但是不一定产生电磁波，选项B 错误．根据麦克斯韦电磁场理论，做变速运动的电荷相当于不均匀变化的电流，在周围产生不均匀变化的磁场，会在空间产生电磁波，选项C 正确．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，选项D 错误．3．(高考四川卷)电磁波已广泛运用于很多领域．下列关于电磁波的说法符合实际的是( )A ．电磁波不能产生衍射现象B ．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C ．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D ．光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同解析：选C.干涉、衍射是波所特有的现象，所以电磁波能产生衍射现象，选项A 错误；常用的遥控器是通过发出红外线来遥控电视机的，选项B 错误；利用多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的速度，选项C 正确；根据光速不变原理，在不同的惯性系中，光速是相同的，选项D 错误．4．惯性系S 中有一边长为l 的正方形，从相对S 系沿x 方向接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是( )解析：选C.由相对论长度公式l ＝l 01－⎝⎛⎭⎫v c 2得，运动方向上的边长变短，垂直运动方向的边长不变，故正确选项为C.5．关于电磁波谱，下列说法中正确的是( )A ．X 射线对生命物质有较强的作用，过量的X 射线辐射会引起生物体的病变B ．γ射线是波长最短的电磁波，它比X 射线的频率还要高C ．紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射D．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线解析：选AB.X射线的频率比较大，对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变，选项A正确；根据电磁波谱的排列顺序可知：γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高，选项B正确；在电磁波谱中从无线电波到γ射线，波长逐渐减小，频率逐渐增大，而波长越长，越容易发生衍射现象，因此紫光比紫外线更容易发生衍射现象，无线电波最容易发生衍射现象，选项C、D错误．6.如图所示，在地面上M点固定一光源，在离光源等距的A、B两点上固定有两个光接收器，今使光源发出一闪光，则在地面的参考系中观测________(选填“A先”“B先”或“A、B同时”)接收到光信号；在沿AB方向高速运动的火车参考系中观测________(选填“A 先”“B先”或“A、B同时”)接收到光信号．解析：在地面的参考系中观测，AM＝BM，光向A、B两点传播速度大小相等，故A与B同时接收到光信号．在沿AB方向高速运动的火车参考系中观测，由于以火车为参考系时，火车与B相互靠近，火车与A相互远离，而光速相同，故光信号先传到B点，后传到A点．答案：A、B同时B先[学生用书P357(独立成册)])一、选择题1．电磁波与机械波具有的共同性质是()A．都是横波B．都是纵波C．都能传输能量D．都能在真空中传播解析：选C.电磁波是横波，而机械波可能是横波，也可能是纵波，A、B错误；所有波都能传递能量，C项正确；机械波不能在真空中传播，D项错误．2．理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好．这里的“神灯”是利用() A．紫外线具有很强的荧光作用B．紫外线具有杀菌消毒作用C．X射线有很强的贯穿力D．红外线具有显著的热效应解析：选D.“神灯”又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快，因此选择D.3．下列选项与多普勒效应有关的是()A．科学家用激光测量月球与地球间的距离B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速C．技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡D．交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度解析：选BD.当观察者与测量对象无相对运动时，不发生多普勒效应，A、C错误；当观察者与测量对象有相对运动时，发生多普勒效应，根据接收频率的变化来测速，故B、D 正确．4．下列说法中正确的是()A．做简谐运动的物体，其振动能量与振幅无关B．全息照相的拍摄利用了光的干涉原理C．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者的运动无关D．医学上用激光作“光刀”来进行手术，主要是利用了激光的亮度高、能量大的特点解析：选BCD.做简谐运动的物体的振幅由振动能量决定，所以A项错．全息照相利用了光的干涉原理，B项正确．根据爱因斯坦狭义相对论的光速不变原理，可知C项正确．因为激光具有亮度高、能量大的特点，医学上用其作“光刀”来进行手术，所以D项正确．5．关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是()A．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息B．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同D．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同解析：选B.声波、电磁波都能传递能量和信息，A项错误；在手机通话过程中，既涉及电磁波又涉及声波，B项正确；可见光属于电磁波，“B超”中的超声波是声波，波速不同，C项错误；红外线波长较X射线波长长，故D项错误．6．下列关于红外线的说法中正确的是()A．不同的物体辐射红外线的波长和强度相同，所以不可以在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射B．可以利用红外线的热效应对物体进行烘干C．利用红外线波长较长，容易发生衍射的特点进行远距离和高空摄影D．纸币在红外线的照射下可以发出荧光解析：选BC.红外线是一种光波，一切物体都在不停地对外辐射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强一些．由于红外线的热效应，可用来烘干，又由于坦克、舰艇、人体等一切物体都在不停地发射红外线，并且不同的物体所辐射的红外线，其波长和强度不同，故在夜间或浓雾天气可通过红外线探测器来接收信号，并用电子仪器对接收到的信号进行处理，或用对红外线敏感的照相底片进行远距离摄影和高空摄影，就可察知物体的形状和特征．所以选项A错误，B、C正确．纸币在紫外线照射下能发生荧光，D错误．7．目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz至1 000 MHz的范围内．下列关于雷达和电磁波的说法正确的是()A．真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m至1.5 m之间B．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C．测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离D．波长越短的电磁波，衍射性能越强解析：选AC.由公式v＝λf可得，λmin＝vf max＝3×1081 000×106m＝0.3 m，λmax＝vf min＝3×108200×106m＝1.5 m，A正确；电磁波是由周期性变化的电场或磁场产生的，B错误；由雷达的工作原理可知C正确；波长越短的电磁波，传播的直线性越好，衍射性能越差，而电磁波中的无线电波波长最长，最容易表现出衍射现象D错误．8．在以下各种说法中，正确的是()A．一单摆做简谐运动，摆球相继两次通过同一位置时的速度必相同B．机械波和电磁波本质上不相同，但它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象C．横波在传播过程中，相邻的波峰通过同一质点所用的时间为一个周期D．变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场解析：选BC.因速度是矢量具有方向性，相继两次经过同一位置时速度大小相同而方向不一定相同，A错．反射、折射、干涉和衍射现象是波的特性，B正确．波动周期等于质点的振动周期，C正确．均匀变化的电场产生恒定的磁场，D错．9．下列说法正确的是()A．麦克斯韦预言了光是横波，并且首次用实验验证了光是横波B．高速运动的飞船中的宇航员发现地面的时钟变慢了C．在磁场中做圆周运动的带电粒子会发出电磁波D．过强或过长时间的紫外辐射、X射线或γ射线的作用，会对人体(眼睛、皮肤、血液、神经系统、生殖系统等)造成危害解析：选BCD.麦克斯韦预言了光是电磁波，证明光是电磁波的是赫兹，马吕斯用光的偏振实验证明了光是横波，A错；由爱因斯坦的相对论可知，B对；在磁场中做圆周运动的带电粒子产生周期性变化的电场，又会产生周期性变化的磁场，并向外传播，即会产生电磁波，C对；过强或过长时间的紫外辐射、X射线或γ射线的作用，会对人体造成危害，D对．10.(2016·长春模拟)如图所示，一根10 m长的梭镖以相对论速度穿过一根10 m长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的，以下哪种叙述最好地描述了梭镖穿过管子的情况()A．梭镖收缩变短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它B．管子收缩变短，因此在某些位置上，梭镖从管子的两端伸出来C．两者都收缩，且收缩量相等，因此在某个位置，管子恰好遮住梭镖D．所有这些都与观察者的运动情况有关解析：选D.如果你是在相对于管子静止的参考系中观察运动着的梭镖，那么梭镖看起来就比管子短，在某些位置梭镖会完全处在管子内部．然而当你和梭镖一起运动时，你看到的管子就缩短了，所以在某些位置，你可以看到梭镖两端都伸出管子．假如你在梭镖和管子之间运动，运动的速度是在梭镖运动的方向上，而大小是其一半，那么梭镖和管子都相对于你运动，且速度的大小一样；你看到这两样东西都缩短了，且缩短的量相同，所以你看到的一切都是相对的，依赖于你的参考系．二、非选择题11．某雷达工作时，发射电磁波的波长λ＝20 cm，每秒脉冲数n＝5 000，每个脉冲持续时间t＝0.02 μs.(1)该电磁波的频率为多少？(2)该雷达的最大侦察距离是多少？解析：(1)根据c＝λf可得f＝cλ＝3×10820×10－2Hz＝1.5×109 Hz.(2)电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播的距离s ＝c Δt ＝c ⎝⎛⎭⎫1n －t＝3×108×⎝⎛⎭⎫15 000－0.02×10－6 m ≈6×104 m 所以雷达的最大侦察距离s ′＝s 2＝3×104 m ＝30 km. 答案：(1)1.5×109 Hz (2)30 km12.(1)你站在一条长木杆的中央附近，并且看到木杆落在地上时是两头同时落地．所以，你认为这木杆是平着落到了地上．而此时飞飞同学正以接近光速的速度从木杆前面掠过，如图所示．她看到________．A ．两端同时落地B ．A 端比B 端先落地C ．B 端比A 端先落地D ．木杆是向右倾斜着落地的(2)一张宣传画是边长为5 m 的正方形，一高速列车以2×108 m/s 速度接近此宣传画，在司机看来，这张宣传画是什么样子？(3)远方的一颗星以0.8c 的速度远离地球，在地球上测得它辐射出来的闪光按5昼夜的周期变化，求在此星球上测其闪光周期为多大？ 解析：(1)令飞飞同学所在的参考系静止，则人和杆所在的参考系将向BA 方向运动，在杆下落的同时，假设在AB 的中央有一光源开始发光，且光源向右运动经过杆落地时间后，B 距光源比A 距光源近了，根据光速不变原理可知，光到达B 所用时间比A 短，故B 事件先发生，即B 先落地；至于木杆向哪倾斜也是相对的，从飞飞的角度看，木杆是向右倾斜着落地的．(2)l ＝l 01－⎝⎛⎭⎫v c 2＝5× 1－⎝ ⎛⎭⎪⎫2×1083×1082 m ≈3.7 m ， 在垂直运动方向没有相对性，所以看到的是一张3.7×5 m 2的宣传画．(3)因为Δt ＝Δτ1－⎝⎛⎭⎫v c 2，所以Δτ＝Δt ·1－⎝⎛⎭⎫v c 2，Δt ＝5昼夜，v ＝0.8c ，所以Δτ＝5×1－（0.8）2＝3(昼夜)．答案：(1)CD(2)3.7×5 m2的宣传画(3)3昼夜。

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。

第十二章相对论简介§12.1 狭义相对论的历史背景§12.1.1 麦克斯韦方程建立引起的问题§12.1.2 菲索与迈克耳孙—莫雷实验§12.1.3 关于相对性原理的思考第十二章相对论简介§12.1 狭义相对论的历史背景§12.1.1 麦克斯韦方程建立引起的问题1865年麦克斯韦预言了电磁波的存在.机械波的传播介质是弹性连续介质.电磁波的传播介质？——以太(Aether)麦克斯韦方程不具备伽利略变换的不变性.以太是否存在？§12.1.2 菲索与迈克耳孙——莫雷实验由经典理论,由B处分成的两束光回至B处时间差为k 为曳引系数, 0<k <1 水速v <<c菲索实验认为以太被部分拖动. 对于空气可认为不被曳引. 2. 迈克孙—莫雷实验设计初想: 测出地球相对于以太的运动速度. 基本原理：光相对绝对参照系 c , 光相对运动系(地球) c ¢,运动系(地)相对绝对系v , 利用干涉条纹移动测 c ¢ .(可测) (已知) (推知)地球相对以太的速度 （公转速度）光沿①(GM 2)往返一次的时间为⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--=kv n c kv n c l t )/(1)/(12Δ22/4Δc l kvn t ≈vc c-='干涉条纹v c l v c l t ++-=1)/11(222c v c l -=)1(222c v c l +≈光沿②往返一次的时间为将干涉仪转90°，得时间差的改变，对应光程差的改变，从而引起干涉条纹的移动。

实验结果：无条纹的移动。

迈克耳孙－莫雷实验否定了“以太”的存在。

§12.1.3 关于相对性原理的思考经典力学是建立在绝对时空观的基之上. 爱因斯坦建立了相对论时空观.往 2 c 'vc 返2 c 'v c M 222222222v c l vc l vc l t -=-+-=21(222cv c l +≈21Δt t t -=22c v c l ≈222Δ2c v c l t ≈。

物理（选修3-4）《电磁波相对论简介》教学案【重点知识梳理】1．麦克斯韦电磁场理论的要点:（1）变化的磁（电）场所产生的电（磁）场取决于。

具体地说，均匀变化的磁（电）场将产生______的电（磁）场；非均匀变化的磁（电）场将产生_____的电（磁）场；周期性变化的磁（电）场将产生周期相同的___________的电（磁）场。

（2）_______的磁场和变化的电场互相联系着，形成一个不可分离的统一体——电磁场。

2．电磁波传播规律。

电磁波在真空（空气）中传播速度为C=____________m/s其波长λ，频率f与波速C间的关系为C=_______3、电磁振荡，电磁振荡产生的振荡电流是交变电流，电容器极板上的电荷量q、电路中的电流i、电容器的电场强度E、线圈里的磁感应强度B都在_______性的变化着。

4、电磁波的发射和接受(1)有效发射电磁波的条件：1）要有足够_______的振荡频率。

频率越_______，发射电磁波的本领越大。

2）电路必须_______，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间。

(2)调制、调谐、解调三个过程的理解调制：使电磁波随各种信号（如：声音、图象等）而改变的技术叫调制。

（2种方法：调幅、调频）调谐：使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐。

解调：从接收到的高频信号中还原出所携带的声音或图像信号的过程。

（其中，调幅波的解调叫做检波。

）5、电磁波谱及其应用(1)按波长从大到小的顺序无线电波，____________，可见光，______________，X射线（伦琴射线），______________2.电磁波的应用：①天文学家用射电望远镜接受天体辐射的无线电波，进行天体物理研究；②红外线的热效应、遥感、夜视仪；③天空看起来是蓝色的是由于波长较短的光比波长较长的光更容易被散射；④紫外线杀菌消毒，荧光效应；⑤利用X射线检查金属零件内部的缺陷，医学上用X射线来“透视”（CT）；⑥利用γ射线治疗某些癌症（γ刀），也可用于探测金属内部的缺陷；6、狭义相对论的基本假设在不同的惯性参考系中，一切物理定律都是______________的真空中的光速在不同的惯性参考系中都是______________的7、狭义相对论的几个重要结论（1）长度的相对性20)(1c vl l -= （2）时间的相对性2)(1c v t -∆=∆τ（3）相对论速度变换公式2'1'c v u v u u ++= （4）相对论质量2)(10cv m m -= 【分类典型例题】——题型一:电磁场与电磁波【例1】按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正确的是（ ）A ．恒定的电场周围产生恒定的磁场，恒定的磁场周围产生恒定的电场B ．变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场C ．均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围产生均匀变化电场D ．均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，均匀变化的磁场周围产生稳定的电场【变式训练1】右图中，内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于环口径的带正电的小球，正以速率v 0沿逆时针方向匀速转动。

省沭中高三年级物理学案1309 主备：宋明审校：整理人：班级学号姓名同伴评价老师评价我们的责任：修炼自我，精工学业，同伴互助，追求卓越。

老师寄语：课前预习不可少，自主质疑效果好；课上跟着目标跑，合作探究是法宝；知识网络要织巧，理论清晰又明了；达标训练讲效率，拓展提升很重要；格式合理讲科学，要点全面话要巧。

高效课堂要旨：设疑性引导，高效率自学；生活化导入，总揽式介绍；互动式探究，理论性归纳；针对性表达，网络化小结；拓展式提升，开放性思考。

，所辐射的电磁波中辐射强度最大的在可见光波段；人体的温度，所辐射的电磁波中辐射强度最大的在红外线波段；宇宙空间内的电磁辐射相当于温
，若要对“3K背景辐射”进行观测研究，
省沭中高三年级物理学案1309 主备：宋明审校：整理人：班级学号姓名同伴评价老师评价我们的责任：修炼自我，精工学业，同伴互助，追求卓越。

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