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第3节电磁波相对论简介 一 电磁场与电磁波1 电磁场理论分析总结 2 电磁场变化的电场和变化的磁场总是相互不可分离的统一体 这就是电磁场 4 电磁波与机械波的区别 1 电磁波的传播不需要介质 在真空中所有电磁波的波速都相同 等于光速 2 不同电磁波在同一介质中传播时 传播速度不同 频率高的波速小 3 对确定的lc电路 其周期和频率不发生变化 二 电磁振荡的规律1 产生原因电容器的充 放电作用和线圈的自感作用 2 实质电场能与磁场能的相互转化 3 具体表现两组物理量的此消彼长 周期性变化 循环往复 1 电容器的电荷量q 电势差u 场强e 线圈的自感电动势e自 2 电路中的电流i 线圈内的磁感应强度b 分别如图甲 乙 放电过程 q减小 i增大充电过程 q增大 i减小 放电完毕 q 0 i最大充电完毕 q最大 i 0 1 充电时 电流流入电容器正极 放电时 电流由电容器正极流出 2 lc回路中的电场能与电容器上的电荷量对应 磁场能与线圈中的电流对应 三 电磁波谱及各种电磁波的应用 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 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 4 广义相对论 1 基本原理 广义相对性原理 在任何参考系中 物理规律都是相同的 等效原理 一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价 2 广义相对论的预言与证实 时间变慢 光线弯曲 引力红移 对电磁波的理解及应用 例1 1 麦克斯韦理论的内容是 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200mhz至1000mhz的范围内 请回答下列关于雷达和电磁波的有关问题 雷达发射电磁波的波长范围是多少 能否根据雷达发出的电磁波确定雷达和目标间的距离 思路点拨 熟记麦克斯韦理论及电磁波的特点 记准电磁波v f这一关系 理解雷达简单原理 答案 见解析 狭义相对论的简单应用 例2 1 一列火车以速度v匀速行驶 车头 车尾各有一盏灯 某时刻路基上的人看见两灯同时亮了 那么车厢中的人看见的情况是什么呢 2 一张宣传画是边长为5m的正方形 一高速列车以2 106m 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的速度离开地球 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 思路点拨 解答该题应注意以下三点
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