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高中物理选修ppt课件


真空中 波长
大于1 mm
小于1 mm 大于700 nm
700 nm到 400 nm之间
5 nm到 370 nm之间 0.01 nm到 10 nm之间
小于0.01 nm
递变 规律
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选考部分 选修3-4 第二章 光 电磁波 相对论简介
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四、相对论的简单知识
1.狭义相对论的基本假设
(1)在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的.
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3.验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光;家用电器上 的遥控器发出的“光”用来控制电视机、空调.对于它们发出的“光”, 下列说法正确的是( )
A.验钞机发出的“光”是红外线 B.遥控器发出的“光”是红外线 C.红外线是由原子的内层电子受到激发后产生的 D.红外线是由原子的外层电子受到激发后产生的
答案: A
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5.(2010·天津理综)下列关于电磁波的说法正确的是( ) A.均匀变化的磁场能够在空间产生电场 B.电磁波在真空和介质中传播速度相同 C.只要有电场和磁场,就能产生电磁波 D.电磁波在同种介质中只能沿直线传播 解析: 变化的磁场就能产生电场,A正确.若只有电场和磁场而 电场和磁场都稳定或电场、磁场仅均匀变化都不能产生电磁波,C 错.光也是电磁波,在真空和介质中传播的速度不同,可判断B错.D选 项中没强调是“均匀”介质,若介质密度不均匀会发生折射,故D错. 答案: A
答案: BD
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4.(2010·北京理综)属于狭义相对论基本假设的是:在不同的惯性 系中( )
A.真空中光速不变
B.时间间隔具有相对性
C.物体的质量不变
D.物体的能量与质量成正比
解析: 狭义相对论的两条假设分别是:在任何惯性系中真空中的
光速不变和一切物理规律相同.
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6.关于电磁波传播速度的表达式v=λf,下列结论正确的是( ) A.波长越长,传播速度就越大 B.频率越高,传播速度就越大 C.发射能量越大,传播速度就越大 D.电磁波的传播速度与传播介质有关 解析: 电磁波的传播速度不仅和介质有关,还和频率有关,而与 发射能量无关,故选项A、B、C错误.D项正确. 答案: D
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1-1:(2011·广州梅州二模)电磁波与机械波相比较有( )
A.电磁波传播不需要介质,机械波传播需要介质
B.电磁波在任何介质中的传播速率都相同,机械波在同一介质中 的传播速率相同
C.电磁波与机械波都不能产生干涉现象
D.电磁波与机械波都能产生衍射现象
B.当物体运动速度v>0时,物体的质量m>m0,即物体的质量改变
了,故经典力学不适用
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C.当物体以较小的速度运动时,质量变化十分微小,经典力学理 论仍然适用,只有当物体以接近光速运动时,质量变化才明显,故经典 力学适用于低速运动,而不适用于高速运动
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(3) ①由c=λf可得: λ1=fc1=230.00××110086 m=1.5 m, λ2=fc2=130.00×0×10108 6 m=0.3m.
②电磁波测距的原理就是通过发射和接收的时间间隔来确定距 离,所以可根据x=vt确定雷达和目标间的距离. 答案: (1)见解析 (2)垂直 垂直 横 (3)见解析
解析: 在电磁波家族中,按波长由长到短分别有无线电波、红外 线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等,所以A项对.
答案: A
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2.在应用电磁波的特性时,下列符合实际的是( ) A.医院里常用X射线对病房和手术室进行消毒 B.医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒 C.家用消毒碗柜利用紫外线产生的高温对食具进行消毒 D.家用消毒碗柜利用红外线产生的高温对食具进行消毒 答案: BD
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二、电磁波谱及各种电磁波的应用
电磁 波谱
频率 /Hz
无线 电波
<3×1011
红外线 1011~1015 可见光 1015
紫外线 1015~1017
X射线 1016~1019 γ射线 >1019
真空中 波长/m
>10-3
特性
波动性强, 易发 生衍射
10-3~10-7 热效应
10-7 10-7~10-9
引起视觉
化学效应、 荧光效应、 能杀菌
10-8~10-11 贯穿性强
<10-11
贯穿本领 最强
应用
无线电 技术
红外线遥感
照明、摄影
医用消 毒、防伪
检查、医 用透视 工业探伤、 医用治疗
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递变 规律
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3.无线电波的接收 (1)当接收电路的固有频率跟接收到的无线电波的频率 相等 激起的振荡电流最强 ,这就是电谐振现象.
时,
(2)使接收电路产生电谐振的过程叫做 调谐 .能够调谐的接收电 路叫做 调谐 电路.
(3) 从 经 过 调 制 的 高 频 振 荡 中 “ 检 ” 出 调 制 信 号 的 过 程 , 叫 做 检波 .检波是 调制 的逆过程,也叫做 解调 .
(1)如上图所示,参考系O′相对于参考系O静止时,人看到的光速应 是多少?
(2)参考系O′相对于参考系O以速度v向右运动,人看到的光速应是 多少?
(3)参考系O相对于参考系O′以速度v向左运动,人看到的光速又是 多少?
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解析: 根据速度合成法则,第一种情况人看到的光速应是c,第 二种情况应是c+v,第三种情况应是c-v,而根据狭义相对论理论,光 速是不变的,都应是c.
3.电磁波
电磁场(电磁能量)由近及远地传播形成电磁波.
(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 3×108 m/s.
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电磁波不同于机械波,机械波传播必须有介质,而电磁波传播不 需介质,机械波的波速仅取决于介质,而电磁波的波速与介质及波的频 率均有关系.
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(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?
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【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 =λ·f这一关系,理解雷达简单原理.
解析: (1)麦克斯韦电磁理论的内容是:变化的磁场产生电场, 变化的电场产生磁场.
(2)电磁波在传播过程中,每处的电场方向和磁场方向总是垂直的, 并和该处电磁波的传播方向垂直,这说明电磁波是横波.
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三、相对论质能关系的理解 1.质量和能量是物质不可分离的属性.当物质的质量减少或增加 时,必然伴随着能量的减少或增加.如果用Δm表示物体质量的变化量, ΔE表示能量的变化量,那么它们的关系可以表示为ΔE=Δmc2.该式表示, 随着一个物体质量的减少,会释放出一定的能量;与此同时,另一个物 体吸收了能量,质量也会随之增加. 2.某个静质量为m0的物体,相对它静止的观测者测其质量为m= m0;能量为E=mc2=m0c2,记作E0=m0c2,称为静能量.这表明任何静 质量不为零的物体,都贮存着巨大的能量.当某物体受到高能量的作用 而发生静质量变化Δm0时,就会释放出巨大的能量ΔE0=Δm0c2.
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解析: 紫外线具有荧光效应,能使荧光物质发光,因此验钞机发 出的“光”应为紫外线;遥控器所发出的“光”是红外线,红外线的波 长较长,容易绕过烟尘等障碍物;红外线、紫外线产生的机理都是原子 的外层电子受到激发后产生的.因而正确答案为B、D.
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1.(2010·上海单科)电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电 波等,按波长由长到短的排列顺序是( )
A.无线电波、红外线、紫外线、γ射线
B.红外线、无线电波、γ射线、紫外线
C.γ射线、红外线、紫外线、无线电波
D.紫外线、无线电波、γ射线、红外线
D.通常由于物体的速度太小,质量的变化引不起我们的感觉,在 分析地球上物体的运动时,不必考虑质量变化
解析: 公式中的m0是物体的静止质量;在v远小于光速时,经典 力学依然成立,故选项A、B错而C、D对.
答案: CD
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