例题 01 两种频率对应的波长 自编·单位换算与条件比较
题目
两列电磁波在真空中传播，频率分别为100 MHz和200 MHz。取真空波速为。求两列波的波长，并比较它们的传播速度。
答案与解析
解析
100 MHz=，λ₁=c/f₁=3 m。200 MHz为它的两倍，同真空波速下波长减半，λ₂=1.5 m。频率高不是传播得更快。
本题结论
3 m；1.5 m；传播速度相同。
外观
电磁波
无线呼叫能到达手机，铃声却未必能传到耳朵。电磁波和声波都能传递信息与能量，但传播条件不同；不要只看到“波”字就混用结论。
一、知识点 理解概念
1. 电磁波能在真空中传播
迅速变化的电流可以在周围空间产生电磁波。恒定电流周围有静态磁场，不等于它不断向远处辐射电磁波。
| 比较 | 电磁波 | 声波 |
|---|---|---|
| 传播条件 | 不需要介质，可在真空中传播 | 需要介质，不能在真空中传播 |
| 典型波速 | 真空中约 | 15℃空气中约340 m/s |
| 传递信息例子 | 无线通信、遥控 | 回声定位、超声成像 |
| 传递能量例子 | 微波加热等 | 超声清洗等 |
可见光也是电磁波；超声、次声仍是声波。声音信息可以加载到电磁信号中传送，但“信息是语音”不意味着传播途中就是空气中的声波。
2. 波速、波长、频率怎样联系
- 波长λ：相邻波峰或相邻波谷的距离，单位m。
- 频率f：每秒完成的周期数，单位Hz；1 kHz=10³ Hz，1 MHz=10⁶ Hz。
- 波速v：波传播的快慢。每周期前进一波长，每秒f个周期，所以。
在真空中取，有：
同波速时，频率越高，波长越短。这不是说不同介质的波速都相同。
3. 常见电磁波及用途
| 类型 | 用途示例 |
|---|---|
| 无线电波 | 广播、电视、移动通信 |
| 微波 | 通信、微波加热，通常作为无线电波中的一段 |
| 红外线 | 红外遥控 |
| 可见光 | 照明、光学成像 |
| 紫外线 | 特定消毒装置 |
| X射线 | 医学成像 |
| γ射线 | 工业探伤等 |
这些是用途示例，不是独占用途，也不是使用操作说明。探伤还可以用超声，不能只看“探伤”两个字就判波的种类。
图为分类示意，不按图上画出的波形间距直接测算实际波长；微波归在无线电波范围内。
二、考点 方法与例题
1. 先统一频率单位，再算波长
确定介质及波速→把kHz、MHz换成Hz→由λ=v/f计算→检查单位是m。比较频率时，同波速条件不能丢。
三、坑点 辨析与纠错
1. 手机能接收信号，不等于铃声能穿过真空
把链条拆开：无线信号到手机→手机电路作出响应；手机振动发声→声音经介质到耳朵。后一条受抽气影响，不代表前一条也被切断。
辨析 01 钟罩内外的两条信号路径 2024 江苏盐城中考
题目
将手机“背景灯光提示”和“声音提示”功能打开,放到真空钟罩中,用抽气机抽去罩中空气。然后打电话呼叫手机,看到背景灯光亮却听不到铃声。该现象说明 （）
A.声音和电磁波都能在真空中传播
B.声音和电磁波都不能在真空中传播
C. 声音能在真空中传播, 电磁波不能在真空中传播
D.声音不能在真空中传播,电磁波能在真空中传播
答案与解析
解析
呼叫后灯光亮，说明手机接收到无线电磁信号；可见灯光本身也是电磁波。空气减少使声音传递减弱，理想真空不能传声，所以D。不能反过来说手机内部一定没有振动。实际钟罩难以完全抽空，实验与理想极限应区分。
本题结论
D。
2. 用途相同，不保证波的性质相同
“传信息”“加热”“探伤”都不是某一种波独有的词。遇到用途题，要继续找发射装置、传播条件和题给原理；超声探伤与射线探伤不能混成一类。