電磁波的特徵與應用
1.電磁波的三個特徵:
(1)特徵:波長(λ)、頻率(ν)和波速(c),且c=λν。
(2)關係。
①不同的電磁波在同種介質中的傳播速度相同,與波長和頻率無關。
②由關係式c=λν可知,在同種介質中,電磁波的波長和頻率成反比關係,即頻率越高,波長越短;頻率越低,波長越長。
(3)一種確定的電磁波在不同介質中的傳播速度不同,而它的頻率不變。由公式c=λν可知,波長改變。
2.應用:
【提分技法】(1)傳播介質不同:電磁波可以在真空中傳播,而聲音靠介質傳播,不能在真空中傳播。
(2)傳播速度不同:例如,在空氣中,電磁波傳播的速度遠大於聲速。
(3)傳遞信息量不同:電磁波傳遞的信息量較大,而聲波傳遞的信息量較小。
【知識拓展】
01電磁汙染
1.種類:
(1)天然電磁汙染源,如雷電、火山噴發、地震和太陽黑子活動的磁暴都能產生電磁幹擾。
(2)人為電磁汙染源,如大功率輸電線路、無線電或射頻設備工作過程產生的電磁輻射。
2.危害:
(1)幹擾電視的收看,使圖像不清或變形,並發出令人難受的噪聲;幹擾通信系統工作,使飛機導航儀表發生錯誤和偏差,影響地面站對人造衛星、宇宙飛船的控制。
(2)電磁輻射對人體危害程度因波長而異,波長愈短對人體作用愈強,微波作用最為突出。處於中、短波頻段電磁場(高頻電磁場)的操作人員,經受一定強度與時間的輻射,身體將產生不適感,嚴重者引起神經衰弱,如心血管系統的植物神經失調。
3.防護:
(1)安設電磁屏蔽裝置:安裝屏蔽裝置,使有害的電磁強度降低到容許範圍內,這種裝置為金屬材料的封閉殼體。
(2)其他綜合性的防治對策,如工業布局合理,使電磁汙染源遠離居民稠密區;改進電氣設備;在近場區採用電磁輻射吸收材料或裝置;實行遙控。
【示範題1】以下對電磁波的認識正確的是( )
A.電冰箱是利用電磁波工作的
B.可見光不屬於電磁波
C.電磁波可以用來傳遞信息
D.電磁波在真空中的傳播速度是3×105m/s
【解析】選C。本題考查電磁波的特點及應用。電冰箱是利用物態變化時吸熱和放熱原理製冷的,不是利用的電磁波,A錯誤;可見光屬於電磁波,B錯誤;電磁波可以傳遞信息,現代通信主要是應用電磁波傳遞信息,C正確;電磁波在真空中的傳播速度為3.0×108m/s,D錯誤。
【示範題2】如圖是電磁波及其應用實例,下列說法正確的是( )
A.紫外線是紫色的
B.電視機遙控器用γ射線遙控
C.體檢胸透用的電磁波頻率比無線電波低
D.可見光與無線電波在真空中的傳播速度相同
【解題指南】解答本題要抓住以下關鍵:
關鍵1:從題圖中找出有用信息:如電磁波的「成員」、不同電磁波的應用及頻率大小等。
關鍵2:不同的電磁波在真空中傳播速度的大小關係。
【解析】選D。本題考查電磁波及其應用。紫外線是一種不可見的光,A錯誤;電視機遙控器用紅外線遙控,B錯誤;體檢胸透用的電磁波頻率遠比無線電波高,C錯誤;可見光與無線電波都是電磁波,在真空中的傳播速度相同,D正確。
【示範題3】關於電磁波和聲波,下列說法正確的是( )
A.它們都可以在真空中傳播
B.它們傳播的速度都為3×108m/s
C.它們都可以傳遞信息
D.它們都不會對人類和環境造成危害
【解析】選C。聲波不能在真空中傳播,故A錯誤;聲音在15℃空氣中傳播速度是340 m/s,電磁波的傳播速度是3×108m/s,故B錯誤;電磁波和聲波都可以傳遞信息和能量,故C說法正確;聲波(如噪聲)會對環境造成危害,電磁波會造成電磁汙染,給人們帶來危害,故D說法錯誤。
【示範題4】WiFi是一種可以將個人電腦、手機等終端設備以無線方式互相連接的技術。常見的連接方式是通過一個無線路由器來實現。無線路由器是通過_______波向四周有效範圍內的終端傳遞信息,其傳播速度_______(選填「大於」「等於」或「小於」)光速。
【解析】本題考查電磁波及其應用。WiFi利用了電磁波中的微波技術進行信息傳輸;由於光就是電磁波,所以電磁波的傳播速度等於光速。
答案:電磁 等於
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