知識(shí)點(diǎn)一　電磁波及其應(yīng)用1.電磁場(chǎng)與電磁波.（1）麥克斯韋提出了變化的電場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng).（2）變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)構(gòu)成一個(gè)不可分離統(tǒng)一的場(chǎng)，我們把這個(gè)場(chǎng)稱為電磁場(chǎng).（3）變化的電磁場(chǎng)在空間中傳播形成了電磁波.2.電磁場(chǎng)的物質(zhì)性.電磁場(chǎng)具備物質(zhì)的各類性質(zhì)，是物質(zhì)存在的基本形態(tài)之一.
3.電磁波的應(yīng)用.（1）通常電視廣播使用微波傳送電視信號(hào).（2）雷達(dá)是利用電磁波進(jìn)行測(cè)距、定位的儀器，雷達(dá)工作時(shí)使用的是微波.（3）無線電話、無線對(duì)講機(jī)、移動(dòng)電話均是通過電磁波實(shí)現(xiàn)信號(hào)的發(fā)射與接收的.
知識(shí)點(diǎn)二　量子化現(xiàn)象1.光是一種電磁波.1888年，赫茲用實(shí)驗(yàn)證明了電磁波的存在，并且證明了電磁波和光一樣具有反射、折射、干涉和衍射等性質(zhì).2.普朗克提出能量的發(fā)射和吸收不是連續(xù)的，而是一份一份地進(jìn)行.每一份能量等于hν，稱為能量子，其中h叫作普朗克常量.3.光子假說.（1）光電效應(yīng)：當(dāng)光照射到金屬上時(shí)，有時(shí)會(huì)有電子從金屬板逸出，這種現(xiàn)象稱為光電效應(yīng).（2）光子能量與頻率的關(guān)系：ε＝hν.
4.光的波粒二象性.（1）光電效應(yīng)說明光具有粒子性.（2）光的干涉、衍射說明光具有波動(dòng)性.（3）光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性的性質(zhì)稱為光的波粒二象性.5.原子結(jié)構(gòu)的玻爾理論.（1）玻爾提出了氫原子中電子軌道量子化假說，即電子軌道半徑是量子化的，電子只能在某些特定的軌道上運(yùn)動(dòng)；電子在不同軌道上具有不同的能量，這些量子化的能量值稱為能級(jí).（2）量子學(xué)理論的建立，標(biāo)志著人類對(duì)微觀粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)有了新的突破.
1.建立完整的電磁場(chǎng)理論并首先預(yù)言電磁波存在的科學(xué)家是（　?。〢.法拉第　　　　　B.奧斯特C.赫茲 D.麥克斯韋2.紅、黃、綠、藍(lán)四種單色光中，光子的能量最大的是（　?。〢.紅光　　　　　B.黃光C.綠光 D.藍(lán)光
解析：麥克斯韋建立了電磁場(chǎng)理論并預(yù)言了電磁波的存在，故D正確.
解析：藍(lán)光的頻率最大，根據(jù)光子能量的表達(dá)式ε＝hν知藍(lán)光的能量最大.
探究一　麥克斯電磁理論1.電磁場(chǎng)的產(chǎn)生.如果在空間某處有周期性變化的電場(chǎng)，那么這個(gè)變化的電場(chǎng)就在它周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)，這個(gè)變化的磁場(chǎng)又在它周圍空間產(chǎn)生變化的電場(chǎng).變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)相互聯(lián)系著，形成不可分割的統(tǒng)一體，這就是電磁場(chǎng).
2.對(duì)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的理解.
【典例1】?。ǘ噙x）根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，以下說法中正確的是（　?。〢.恒定的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，恒定的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)B.變化的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生電場(chǎng)C.均勻變化的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng)，均勻變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生均勻變化的電場(chǎng)D.均勻變化的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，均勻變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)
解析：對(duì)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論全面正確的理解為：不變化的電場(chǎng)周圍不產(chǎn)生磁場(chǎng)；變化的電場(chǎng)周圍可以產(chǎn)生變化磁場(chǎng)，也可以產(chǎn)生不變化的磁場(chǎng)；均勻變化的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)；周期性變化的電場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的周期性變化的磁場(chǎng).變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)的規(guī)律與以上類似，故B、D正確.
電場(chǎng)與磁場(chǎng)的關(guān)系均勻變化的電場(chǎng)（磁場(chǎng)）產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)（電場(chǎng)），不均勻變化的電場(chǎng)（磁場(chǎng)）產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)（電場(chǎng)），周期性變化的電場(chǎng)（磁場(chǎng)）產(chǎn)生同頻率的周期性變化的磁場(chǎng)（電場(chǎng)）.
1.關(guān)于電磁場(chǎng)理論，下列說法正確的是（　?。〢.在電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生電場(chǎng)B.在變化的電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng)C.均勻變化的電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)D.周期性變化的電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)
解析：根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，只有變化的電場(chǎng)周圍才產(chǎn)生磁場(chǎng)，所以A錯(cuò)誤；非均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，均勻變化的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，所以B、C錯(cuò)誤；周期性變化的電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)，D正確.
2.下列選項(xiàng)中的四種磁場(chǎng)的變化情況，能產(chǎn)生如圖所示電場(chǎng)的是（　?。?br/>解析：由圖可知，產(chǎn)生的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論可知，只有磁場(chǎng)隨著時(shí)間均勻變化，才會(huì)產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤.
探究二　對(duì)電磁波的理解1.電磁波的特點(diǎn).（1）電磁場(chǎng)中儲(chǔ)存電磁能，電磁波的發(fā)射過程就是輻射能量的過程.（2）只有周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互激發(fā)才能形成電磁波.（3）電磁波可以在真空中傳播，因?yàn)殡姶挪ū旧砭褪且环N物質(zhì)——場(chǎng)物質(zhì)，所以傳播時(shí)不再需要其他介質(zhì).（4）任何頻率的電磁波在真空中的傳播速度都等于光在真空中的速度，即c＝3.0×108 m/s，電磁波傳播雖然不需要介質(zhì)，但在其他介質(zhì)中的速度都比在真空中的小.
2.波長(zhǎng)、頻率與波速之間的關(guān)系.波速＝波長(zhǎng)×頻率，即v＝λf.（1）頻率由波源決定，與介質(zhì)無關(guān)，波長(zhǎng)、波速的大小與介質(zhì)有關(guān).所以同一電磁波在不同介質(zhì)中傳播時(shí)，頻率不變，波速、波長(zhǎng)發(fā)生改變，在介質(zhì)中的速度都比在真空中速度小.（2）不同頻率的電磁波在同一介質(zhì)中傳播時(shí)，傳播速度不同.（3）在真空中傳播時(shí)，不同頻率的電磁波的速度都相同：v＝c.
【典例2】　波長(zhǎng)為0.6 μm的紅光，從10 m外的交通信號(hào)燈傳到你的眼睛，大約需要多長(zhǎng)時(shí)間？它的頻率是多少？（c＝3×108 m/s）
3.關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（　?。〢.所有電磁波的頻率相同B.電磁波只能在真空中傳播C.電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速度相同D.電磁波在真空中的傳播速度是3×108 m/s
解析：電磁波的頻率不一定相同，就是無線電電磁波也有很多頻道和頻率，選項(xiàng)A錯(cuò)；電磁波既能在真空中傳播，也能在介質(zhì)中傳播，選項(xiàng)B錯(cuò)；不同頻率的電磁波在不同的介質(zhì)中的傳播速度都不相同，選項(xiàng)C錯(cuò)；電磁波在真空中的傳播速度是3×108 m/s，選項(xiàng)D正確.
4.關(guān)于電磁場(chǎng)和電磁波，下列說法中不正確的是 （　?。〢.變化的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生變化的電場(chǎng)，兩者互相聯(lián)系，統(tǒng)稱為電磁場(chǎng)B.電磁場(chǎng)從發(fā)生區(qū)域由近及遠(yuǎn)地傳播形成電磁波C.電磁波是一種物質(zhì)，可在真空中傳播.所以，平時(shí)說真空沒有實(shí)物粒子，但不等于什么都沒有，還有“場(chǎng)”這種特殊物質(zhì)D.電磁波可在真空中傳播，也可在介質(zhì)中傳播
解析：根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，非均勻變化的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，均勻變化的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生的是穩(wěn)定的磁場(chǎng)，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤.
探究三　對(duì)光的波粒二象性的理解1.光的波動(dòng)性：人們通過實(shí)驗(yàn)觀察到光能夠產(chǎn)生干涉和衍射等反映波動(dòng)性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，英國物理學(xué)家麥克斯韋創(chuàng)立了經(jīng)典電磁理論并提出光是一種電磁波，這些都說明光具有波動(dòng)性.2.光的粒子性：人們通過實(shí)驗(yàn)觀察到光電效應(yīng)現(xiàn)象，愛因斯坦用“光子”成功解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象，說明光具有粒子性.3.光的波粒二象性：實(shí)驗(yàn)事實(shí)既證明了光具有波動(dòng)性，又證明了光具有粒子性，所以光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性，就是說光具有波粒二象性.光的頻率越大，粒子性越強(qiáng)，波動(dòng)性越弱，反之亦然.
【典例3】　對(duì)光的波粒二象性的說法，正確的是（　?。〢.有的光是波，有的光是粒子B.光子與電子是同樣一種粒子C.光的波長(zhǎng)越大，波動(dòng)性越強(qiáng)，粒子性越弱D.光的波長(zhǎng)越大，波動(dòng)性越弱，粒子性越強(qiáng)
解析：所有的光都具有波粒二象性，A錯(cuò)誤；光子具有粒子性，不能說光是粒子，光具有波粒二象性，B錯(cuò)誤；光的波長(zhǎng)越大，能量越小，粒子性越弱，波動(dòng)性越強(qiáng)，選項(xiàng)C正確.
光的波動(dòng)性與粒子性的判斷方法（1）大量光子易表現(xiàn)出波動(dòng)性，個(gè)別光子易表現(xiàn)出粒子性.（2）光的頻率越低時(shí)，易表現(xiàn)為波動(dòng)性，光的頻率越高時(shí)易表現(xiàn)為粒子性.
5.關(guān)于光的本性，下列說法中不正確的是（　?。〢.光是一種電磁波B.光具有波粒二象性C.大量光子顯示出光的波動(dòng)性D.大量光子顯示出光的粒子性
解析：光的電磁說已表明光是一種電磁波，光具有波粒二象性，大量的光子表現(xiàn)出波動(dòng)性，單個(gè)光子的運(yùn)動(dòng)才表現(xiàn)出粒子性，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
6.對(duì)光的認(rèn)識(shí)，以下說法錯(cuò)誤的是（　?。〢.個(gè)別光子的行為表現(xiàn)為粒子性，大量光子的行為表現(xiàn)出波動(dòng)性B.光的波動(dòng)性是光子本身的一種屬性，不是光子之間的相互作用引起的C.光表現(xiàn)出波動(dòng)性時(shí)，就不具有粒子性了，光表現(xiàn)出粒子性時(shí)，就不具有波動(dòng)性了D.光的波粒二象性應(yīng)理解為：在某種場(chǎng)合下光的波動(dòng)性表現(xiàn)明顯，在另外某種場(chǎng)合下，光的粒子性表現(xiàn)明顯
解析：個(gè)別光子的行為表現(xiàn)出粒子性，大量光子的行為表現(xiàn)出波動(dòng)性；光與物質(zhì)相互作用時(shí)表現(xiàn)出粒子性，光的傳播規(guī)律表現(xiàn)出波動(dòng)性，光的波動(dòng)性和粒子性都是光的本質(zhì)屬性，光的波動(dòng)性表現(xiàn)明顯時(shí)仍具有粒子屬性，因?yàn)椴▌?dòng)性表現(xiàn)為粒子分布概率；光的粒子性表現(xiàn)明顯時(shí)仍具有波動(dòng)性，因?yàn)榇罅苛Ｗ拥膫€(gè)別行為呈現(xiàn)出波動(dòng)規(guī)律，故A、B、D正確，C錯(cuò)誤.
探究四　玻爾原子模型的主要物理思想1.軌道量子化.軌道半徑只能夠是一些不連續(xù)的、某些分立的數(shù)值.2.能量量子化.電子在可能軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，盡管是變速運(yùn)動(dòng)，但它并不釋放能量，原子是穩(wěn)定的.3.躍遷.原子從一種定態(tài)（設(shè)能量為E2）躍遷到另一種定態(tài)（設(shè)能量為E1）時(shí)，它輻射（或吸收）一定頻率的光子，光子的能量由這兩種定態(tài)的能量差決定：
【典例4】　一個(gè)氫原子中的電子從一個(gè)半徑為ra的軌道自發(fā)地直接躍遷至另一半徑為rb的軌道，已知ra＞rb，則在此過程中（　?。〢.原子發(fā)出一系列頻率的光子B.原子要吸收一系列頻率的光子C.原子要吸收某一頻率的光子D.原子要輻射某一頻率的光子
解析：因?yàn)槭菑母吣芗?jí)向低能級(jí)躍遷，所以應(yīng)放出光子，故B、C錯(cuò)誤；“直接”從一能級(jí)躍遷到另一能級(jí)，只對(duì)應(yīng)某一能級(jí)差，故只能放出某一頻率的光子，故A錯(cuò)誤，D正確.
解決玻爾原子模型問題的兩個(gè)關(guān)鍵（1）電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，不向外輻射能量.（2）原子輻射的能量與電子繞核運(yùn)動(dòng)無關(guān)，只由躍遷前后的兩個(gè)能級(jí)差決定.
7.（多選）根據(jù)玻爾理論，以下說法正確的是（　?。〢.電子繞核運(yùn)動(dòng)有加速度，就要向外輻射電磁波B.處于定態(tài)的原子，其電子做變速運(yùn)動(dòng)，但它并不向外輻射能量C.原子內(nèi)電子的可能軌道是不連續(xù)的D.原子能級(jí)躍遷時(shí)，輻射或吸收光子的能量取決于兩個(gè)軌道的能量差
解析：根據(jù)玻爾理論，電子繞核運(yùn)動(dòng)有加速度，但并不向外輻射能量，也不會(huì)向外輻射電磁波，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；玻爾理論中的第二條假設(shè)，就是電子繞核運(yùn)動(dòng)可能的軌道半徑是量子化的，不連續(xù)的，選項(xiàng)C正確；原子在發(fā)生能級(jí)躍遷時(shí)，要放出或吸收一定頻率的光子，光子能量取決于兩個(gè)軌道的能量差，故選項(xiàng)D正確.
8.根據(jù)玻爾模型，原子中電子繞核運(yùn)轉(zhuǎn)的半徑（　　）A.可以取任意值B.可以在某一范圍內(nèi)取任意值C.可以取一系列不連續(xù)的任意值D.是一系列不連續(xù)的特定值
解析：根據(jù)玻爾模型，原子中電子繞核運(yùn)轉(zhuǎn)的半徑是量子化的，是一系列不連續(xù)的特定值，故選D.

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