电磁波相对论简介复习课课件

1、一、感应电场与静电场的区别变化的磁场产生的电场,称之为感应电场,也叫涡旋场.跟前面学过的静电场一样,处于电场中的电荷受力的作用,且F=qE.但它们有显著区别,表现为:1.静电场的电场线是非闭合曲线,而感应电场的电场线是闭合曲线.2.静电场有电势的概念,而感应电场中无电势的概念.一、感应电场与静电场的区别3.在同一静电场中,电荷运动一周(路径闭合),电场力做功一定为零,而在感应电场中,电荷沿闭合线运动一周,电场力做功一般不为零(超导体为零).4.静电场的产生“源”于“电荷”,而感应电场的产生“源”于变化的磁场.3.在同一静电场中,电荷运动一周(路径闭合),电场力做功一定二、不同波长电磁波的比较名

2、 称 特 性 通信 热作用视觉作用化学作用穿透作用贯穿作用振荡电路中自由电子的周期性运动 原子外层电子受到激发原子内层电子受到激发 原子核受激发都是c=3108 m/s主要作用产生机理真空中的速度二、不同波长电磁波的比较名特通信 热作用视觉化学穿透贯穿作名 称 特 性 小大频率同介质中速度说明大小振荡电路中产生 一切物体都能辐射由七种色光组成 一切高温物体都能辐射 伦琴射线管中高速电子流射至阳极产生 放射性元素衰变时产生 名特小大频率同介质说明大小振荡一切物体由七种一切高伦琴射三、对狭义相对论几个主要结论的理解1.几个主要结论“同时”的相对性时间间隔的相对性长度的相对性事件同时但不同地点发生

3、两个事件发生的时间间隔为 杆的长度为l0事件不同时发生两个事件发生的时间间隔变大.若参考系沿杆的方向运动,观察到的杆的长度减小三、对狭义相对论几个主要结论的理解“同时”时间间长度的事件同2.几个结论的理解要点(1)时间间隔、长度的变化都是由于物质的相对运动引起的一种观测效应，它与所选取的参考系有关，物质本身的结构并没有变化.(2)两个事件的时间间隔和物体的长度,必须与所选取的参考系相联系,如果在没有选取参考系的情况下讨论时间的长短及空间的尺寸,是没有任何意义的.2.几个结论的理解要点 请你根据下面的体系图快速回顾本章内容，在空白处填上恰当的内容，构建出清晰的知识网络吧！ 请你根据下面的体系图快

4、速回顾本章内容，在空白处填上恰电磁波和相对论 相对论 狭义相对论 两个基本假设狭义相对性原理_不变原理广义相对论 电磁波 论低速运动的特例 v c时，作为相对经典物理两个基本原理广义相对性原理等效原理结论光线弯曲_几个重要结论 光速 引力红移电磁波和相对论 相对狭义两个基本假设狭义相对性原理_电磁波 电磁振荡LC振荡回路表征量：_发射电磁波麦克斯韦电磁场理论_产生电场_产生磁场发射条件振荡频率_调制过程地波天波 直线传播传播接收电谐振_ _(检波)变化的磁场变化的电场足够高开放电路调幅调频调谐解调 电磁波 电磁振荡LC振荡回路表征量：_几个重 要结论 “同时”是相对的长度是相对的：l=_ 时间

5、间隔是相对的t= _相对论速度变换公式 相对论质量公式m= _相对论质能方程：_E=mc2几个重“同时”是相对的E=mc2一、电磁场、电磁波和机械波1.电磁波与机械波的共同点(1)二者都能发生反射、折射、干涉和衍射现象.(2)介质决定二者的传播速度.(3)二者在不同介质中传播时的频率不变.一、电磁场、电磁波和机械波2.电磁波与机械波的比较本质传播频率传播速度干涉、衍射横波、纵波可可电磁场的传播质点机械振动的传播传播机理是电磁场交替感应，不需要介质传播机理是质点间的机械作用,需要介质由波源决定，传播时频率不变由波源决定，传播时频率不变真空中波速总是c，介质中的波速与介质、频率有关波速与介质有关、

6、与频率无关既有横波也有纵波横波2.电磁波与机械波的比较本质传播频率传播速度干涉、衍射横波、【典例1】关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是( )A.周期性变化的磁场或电场在它周围空间能产生电磁波B.电磁波既有横波也有纵波C.电磁波由一种介质进入另一种介质，波速不变D.电磁波波长越长，电磁波绕过障碍物的本领越强【典例1】关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是( )【解析】选A、D.周期性变化是非均匀变化，因此周期性变化的磁场或电场能够产生不断变化的电磁场，形成电磁波，A正确；电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直，且与波的传播方向垂直，因此电磁波只能是横波，不可能是纵波，B错误；电磁波

7、从一种介质进入另一种介质不变的是周期、频率，波速会发生变化，C错误；波长越长的电磁波衍射能力越强，D正确.【解析】选A、D.周期性变化是非均匀变化，因此周期性变化的磁二、电磁振荡电磁振荡的规律0时刻t电路状态T二、电磁振荡0时刻t电路T电量q电场能电流i磁场能最多最大正向最大反向最大0最多0最多0最大最大0000000最大最大电量q电场能电流i磁场能最多最大正向最大反向最大0最多0最多【典例2】一个LC振荡电路中，线圈的自感系数为L，电容器电容为C，振荡周期为T，从电容器上电压达到最大值Um开始计时，则有( )A.至少经过T/2，磁场能达到最大B.至少经过T/4，磁场能达到最大C.在T/4时间

8、内，电路中的平均电流是D.在T/4时间内，电容器放电量为CUm【典例2】一个LC振荡电路中，线圈的自感系数为L，电容器电容【解析】选B、C、D.LC振荡电路周期 电容器电压最大时，开始放电，经T/4时间，放电结束，此时电容器电荷量为零，电路中电流最大，磁场最强，磁场能最大.因为QCU，所以电容器放电量QCUm.在 时间内得 得即【解析】选B、C、D.LC振荡电路周期 电容三、狭义相对论1.“长度”的相对性一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小.如果与杆相对静止的人认为杆长是l0，与杆相对运动的人认为杆长是l，则两者之间的关系为：2.“时间间隔”的相对性在相对事件发生地运动的参考

9、系中观察，时间进程变慢，相对事件发生地静止的人认为两个事件时间间隔为，相对事件发生地以速度v运动的观察者测得的时间间隔为t，则两者之间的关系为：三、狭义相对论3.质速关系物体以速度v运动时的质量m与静止时的质量m0之间的关系为4.质能关系物体的质量与它具有的能量之间的关系为E=mc2,这就是爱因斯坦的质能方程,被喻为改变世界的方程,对这个方程的理解是:(1)一定的质量与能量对应,有质量必有能量,有能量必有质量.(2)物体的能量与物体的质量成正比,质能方程还可写成E=mc2,可见,一个量的变化必将带来另一个量的变化.3.质速关系【典例3】某人测得一静止均匀棒长为l、质量为m，于是求得此棒的线密度为m/l.(1)假定此棒以速度v在棒长方向上运动，此人再测棒的线密度应为多少?(2)若棒在垂直长度方向上运动，它的线密度又为多少？ 【典例3】某人测得一静止均匀棒长为l、质量为m，于是求得此棒【解析】这里包含有两个相对论效应：(1)沿棒长方向运动时的“长度收缩”效应；(2)运动物体的相对论质量.(1)若棒