第五节　电磁波　相对论简介 pdf文档 v：dnslh1

一、电磁波的产生

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．

(3)电磁波能产生干涉、衍射、反射和折射等现象．

二、电磁波的发射与接收

1．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．

2．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．

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m0之间有如下关系：

(2)物体运动时的质量m总要大于静止时的质量m0.

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，

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．

特别提醒：(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．

考点三　狭义相对论的简单应用 

若u′＝v＝c时，u＝c，从而证明了光速是速度的极限，也反证了光速不变原理．

从上式可以看出，当物体(一般是粒子)的速度很大时，其运动时的质量明显大于静止时的质量．

由此会有两种能量表达：静止时的能量和运动时的能量；两能量之差就是物体的动能Ek，即Ek＝E－E0.

含义：在运动方向上的长度变小，在垂直运动方向上的长度不变．

6.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．

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