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2018高中物理 第十四章 电磁波章末小结-4.ppt 26页

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物 理 选修3-4 · 极限彩票网 新课标导学 第十四章 电磁波 章 末 小 结 1 知识结构 2 规律方法 3 触及高考 知 识 结 构 电 磁 波 电 磁 波 电 磁 波 规 律 方 法 一、电磁波和机械波的比较 电磁波和机械波都是波,但又各有自己的特点,如能正确比较电磁波和机械波的异同,就能全面、透彻理解这两个知识点。 1.电磁波和机械波的共同点 (1)二者都能发生干涉和衍射; (2)介质决定二者的传播速度; (3)二者在不同介质中传播时频率不变。 2.电磁波和机械波的区别 (1)二者本质不同 电磁波是电磁场的传播,机械波是质点机械振动的传播。 (2)传播的机理不同 电磁波的传播机理是电磁场交替感应,机械波的传播机理是质点间的机械作用。 (3)电磁波传播不需要介质,而机械波传播需要介质。 (4)电磁波是横波。机械波既有横波又有纵波,甚至有的机械波同时具有横波和纵波,例如地震波。 类比是一种有效的学习方法,通过归类和比较,有助于掌握新知识,提高学习效率。在类比过程中,既要找出共同之处,又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比,总结出下列内容,其中不正确的是 (  ) A.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系,对电磁波也适用 B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象 C.机械波的传播依赖于介质,而电磁波可以在真空中传播 D.机械波既有横波又有纵波,而电磁波只有纵波 解析:电磁波是电磁场传播形成的。在传播过程中电场的电场强度E和磁场的磁感应强度B的方向都与波的传播方向垂直,所以电磁波应为横波。故选D。 D 二、电磁波和电磁波谱 1.按波长由长到短(频率由低到高)的顺序 无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线(X射线)、γ射线等合起来,构成了范围非常广阔的电磁波谱。 2.各种不同的电磁波既有共性,又有个性 ①共性:它们在本质上都是电磁波,它们的行为服从相同的规律,都遵守公式v=fλ,它们在真空中的传播速度都是c=3.0×108m/s,它们的传播都不需要介质,各波段之间的区别并没有绝对的意义。 ②个性:不同电磁波的频率或波长不同,表现出不同的特性。波长越长越容易产生明显干涉、衍射现象,波长越短干涉、衍射现象越不明显。正是这些不同的特性决定了它们不同的用途。 3.不同波长电磁波的比较 名称 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线 主要作用 通信 热作用 视觉作用 化学作用 穿透作用 贯穿作用 产生机理 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 真空中 的速度 都是c=3×108m/s 频率 小→大 同介质 中速度 大→小 名称 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线 说明 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 (多选)太赫兹辐射是指频率大于0.3 THz(1THz=1012Hz),波长介于无线电波中的毫米波与红外线之间的电磁辐射,辐射所产生的T射线在物体成像、医疗诊断、环境检测、通讯等方面具有广阔的应用前景。最近,科学家终于研制出以红外线激光器为基础的首台可产生4.4THz的T射线激光器,从而使T射线的有效利用成为现实。关于4.4THz的T射线下列说法中正确的是 (  ) A.它的波长比可见光长 B.它是原子内层电子受激发产生的 C.与红外线相比,T射线更容易发生衍射现象 D.与X射线相比,T射线更容易表现出粒子性 AC 解析:电磁波中波长从长到短依次是:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。由已知条件,T射线介于无线电波和红外线之间,可见它的波长比可见光长,A对;原子内层电子受激发产生的是X射线,B错;波长越长的电磁波,更容易表现出波动性,所以C对,D错。 触 及 高 考 从考试大纲对本章的要求,以及本章的知识结构来看,纯粹的电磁场和电磁波的题目较少,但随着信息化社会的发展,会出现以电磁波内容为背景来考查波的传播和辐射能量的综合问题,应引起我们的高度重视。 一、考题探析 (2017·北京卷,20)物理学原理在现代科技中有许多重要应用。例如,利用波的干涉,可将无线电波的干涉信号用于飞机降落的导航。如图所示,两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧,它们类似于杨氏干涉实验中的双缝。两天线同时都发出波长为λ1和λ2的无线电波。飞机降落过程中,当接收到λ1和λ2的信号都保持最强时,表明飞机已对准跑道。下列说法正确的是(  ) A.天线发出的两种无线电波必须一样强 B.导航利用了λ1与λ2两种无线电波之间的干涉 C.两种无线电波在空间的强弱分布稳定 D.两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合 C

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