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高中物理一輪復(fù)習(xí)電磁振蕩和電磁波的知識(shí)點(diǎn)
在學(xué)習(xí)中,說(shuō)起知識(shí)點(diǎn),應(yīng)該沒(méi)有人不熟悉吧?知識(shí)點(diǎn)就是一些?嫉膬(nèi)容,或者考試經(jīng)常出題的地方。還在為沒(méi)有系統(tǒng)的知識(shí)點(diǎn)而發(fā)愁嗎?以下是小編收集整理的高中物理一輪復(fù)習(xí)電磁振蕩和電磁波的知識(shí)點(diǎn),歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。
電磁振蕩和電磁波知識(shí)點(diǎn)
1.LC振蕩電路T=2f=1/T{f:頻率(Hz),T:周期(s),L:電感量(H),C:電容量(F)}
2.電磁波在真空中傳播的速度c=3.00108m/s,=c/f{:電磁波的波長(zhǎng)(m),f:電磁波頻率}
注:
(1)在LC振蕩過(guò)程中,電容器電量最大時(shí),振蕩電流為零;電容器電量為零時(shí),振蕩電流最大;
(2)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論:變化的電(磁)場(chǎng)產(chǎn)生磁(電)場(chǎng);
(3)其它相關(guān)內(nèi)容:電磁場(chǎng)〔見第二冊(cè)P215〕/電磁波〔見第二冊(cè)P216〕/無(wú)線電波的發(fā)射與接收〔見第二冊(cè)P219〕/電視雷達(dá)〔見第二冊(cè)P220〕。
電磁振蕩
1. 定義
電磁振蕩是指在電磁場(chǎng)中,電荷或電流受到外界激勵(lì)后,產(chǎn)生的周期性運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。這種周期性運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生頻率一致的電磁波,是無(wú)線通信和雷達(dá)等技術(shù)的基礎(chǔ)。
2. 基本原理
電磁振蕩的基本原理是在電容器和電感器之間來(lái)回轉(zhuǎn)移電荷,并在此過(guò)程中產(chǎn)生電場(chǎng)和磁場(chǎng)的震蕩。
這種電場(chǎng)和磁場(chǎng)的震蕩便是電磁波。
3. 數(shù)學(xué)描述
電磁振蕩的數(shù)學(xué)描述可以用振蕩電路的微分方程來(lái)表達(dá)。
在振蕩電路中,電容器和電感器儲(chǔ)存了能量,并在這兩者之間來(lái)回流動(dòng),產(chǎn)生了振蕩電流和振蕩電壓。
4. 特性
頻率特性:電磁振蕩的頻率與電容器和電感器的參數(shù)相關(guān),可以根據(jù)電容器和電感器的數(shù)學(xué)關(guān)系來(lái)計(jì)算振蕩頻率。
衰減特性:在振蕩電路中,能量會(huì)由于電阻損耗而衰減,導(dǎo)致振蕩波的幅度逐漸減小。這種衰減特性可以用指數(shù)函數(shù)來(lái)描述。
相位特性:電磁振蕩的相位特性描述了振蕩電壓和振蕩電流之間的相位差,在諧振的情況下相位差為零,在非諧振的情況下相位差會(huì)產(chǎn)生偏差。
5. 應(yīng)用
電磁振蕩在電子器件中應(yīng)用廣泛,例如用于振蕩器、諧振器、濾波器等電路中。
在科學(xué)研究中,電磁振蕩也有重要的應(yīng)用,例如在太陽(yáng)活動(dòng)、地球磁場(chǎng)等方面的研究中。
電磁波
1. 定義
電磁波是由同相振蕩且互相垂直的電場(chǎng)與磁場(chǎng)在空間中衍生發(fā)射的振蕩粒子波,是以波動(dòng)的形式傳播的電磁場(chǎng),具有波粒二象性。
2. 特性
電磁波的傳播速度等于光速。
電磁波的傳播方向垂直于電場(chǎng)與磁場(chǎng)構(gòu)成的平面,因此電磁波是橫波。
電磁波的能量以一份一份的光子呈現(xiàn),光子本質(zhì)上來(lái)說(shuō)就是波包,即以局域性能量呈現(xiàn)的波。
3. 分類
電磁波實(shí)際上分為電波和磁波,是二者的總稱,但由于電場(chǎng)和磁場(chǎng)總是同時(shí)出現(xiàn),同時(shí)消失,并相互轉(zhuǎn)換,所以通常將二者合稱為電磁波。
電磁波包括無(wú)線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和γ射線等。
4. 應(yīng)用
電磁波在無(wú)線通信、雷達(dá)、廣播、電視、遙感等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。
一定頻率范圍的電磁波可以被人眼所看見,稱之為可見光,太陽(yáng)光是電磁波的一種可見的輻射形態(tài)。
電磁振蕩
1. 定義:電磁振蕩是指電場(chǎng)和磁場(chǎng)交替變化、相互激發(fā)并以特定頻率振動(dòng)的現(xiàn)象。這種振動(dòng)通常在導(dǎo)體回路中發(fā)生,特別是當(dāng)電路中有電容器和電感器時(shí),能夠形成LC振蕩電路。
2. LC振蕩電路:由電感(L)和電容(C)組成的振蕩電路。當(dāng)電路中的能量在電場(chǎng)(儲(chǔ)存在電容中)和磁場(chǎng)(儲(chǔ)存在電感中)之間來(lái)回轉(zhuǎn)換時(shí),就會(huì)產(chǎn)生振蕩。振蕩的頻率由電路的參數(shù)決定,即 (f = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}),其中 (f) 是頻率,(L) 是電感,(C) 是電容。
3. 能量轉(zhuǎn)換:在振蕩過(guò)程中,電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能在最大值和最小值之間周期性變化,但總能量保持守恒。
電磁波
1. 產(chǎn)生:當(dāng)電磁振蕩在空間中傳播開來(lái),就形成了電磁波。麥克斯韋方程組預(yù)言了電磁波的存在,并由赫茲通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
2. 特性:
波動(dòng)性:電磁波具有波長(zhǎng)、頻率、振幅等特性,遵循波的傳播規(guī)律,如反射、折射、干涉和衍射等。
粒子性(光子概念):在量子力學(xué)中,電磁波也表現(xiàn)出粒子性,光子是電磁波的能量量子。
傳播:電磁波可以在真空中傳播,速度為光速 (c = 3.00 \times 10^8 , \text{m/s}),在介質(zhì)中傳播時(shí)速度會(huì)減小。
分類:按波長(zhǎng)或頻率的不同,電磁波可分為無(wú)線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和伽馬射線等。
理解電磁振蕩和電磁波的原理對(duì)于深入學(xué)習(xí)電磁學(xué)理論以及其在通信、雷達(dá)、醫(yī)學(xué)成像等現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用中都是非常重要的。
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