第十四章 電磁波物理教學(xué)課件PPT

1、第一節(jié)第一節(jié) 電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁波的發(fā)現(xiàn)第十四章第十四章 電磁波電磁波電磁場(chǎng)理論的核心之一電磁場(chǎng)理論的核心之一變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)實(shí)驗(yàn)為證實(shí)驗(yàn)為證如右圖如右圖,交流電產(chǎn)生了周期變化的交流電產(chǎn)生了周期變化的磁場(chǎng)磁場(chǎng),上面的線圈中產(chǎn)生電流使燈上面的線圈中產(chǎn)生電流使燈泡發(fā)光泡發(fā)光討論討論:如果用不導(dǎo)電的塑料線繞制線圈如果用不導(dǎo)電的塑料線繞制線圈,線圈中還有電線圈中還有電流電場(chǎng)嗎流電場(chǎng)嗎?線圈不存在時(shí)線圈不存在時(shí),線圈所處的空間還有電場(chǎng)嗎線圈所處的空間還有電場(chǎng)嗎?若改成恒定的直流電若改成恒定的直流電,還有電場(chǎng)嗎還有電場(chǎng)嗎?有電場(chǎng)有電場(chǎng),無(wú)電流無(wú)電流有有無(wú)無(wú)麥克斯韋認(rèn)為在變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生

2、電場(chǎng)麥克斯韋認(rèn)為在變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生電場(chǎng),是一種普遍存在的現(xiàn)象是一種普遍存在的現(xiàn)象,跟閉合電路是否存跟閉合電路是否存在無(wú)關(guān)在無(wú)關(guān),導(dǎo)體環(huán)只是用來(lái)顯示電流的存在導(dǎo)體環(huán)只是用來(lái)顯示電流的存在說(shuō)明說(shuō)明:在變化的磁場(chǎng)中所在變化的磁場(chǎng)中所產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)線是產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合的閉合的 (渦旋電場(chǎng)渦旋電場(chǎng))電場(chǎng)線電場(chǎng)線電磁場(chǎng)理論的核心之二電磁場(chǎng)理論的核心之二:變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)麥克斯韋假設(shè)麥克斯韋假設(shè):變化的電場(chǎng)就像導(dǎo)線中的電流一樣變化的電場(chǎng)就像導(dǎo)線中的電流一樣,會(huì)會(huì)在空間產(chǎn)生磁場(chǎng)在空間產(chǎn)生磁場(chǎng),即即變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)根據(jù)麥克斯韋理論根據(jù)麥克斯韋理論,在給電容器充

3、電的時(shí)候在給電容器充電的時(shí)候,不僅導(dǎo)不僅導(dǎo)體中的電流要產(chǎn)生磁場(chǎng)體中的電流要產(chǎn)生磁場(chǎng),而且在電容器兩極板間變化而且在電容器兩極板間變化著的電場(chǎng)周圍也要產(chǎn)生磁場(chǎng)著的電場(chǎng)周圍也要產(chǎn)生磁場(chǎng)理解理解: (1) 電場(chǎng)均勻變化產(chǎn)生穩(wěn)定磁場(chǎng)電場(chǎng)均勻變化產(chǎn)生穩(wěn)定磁場(chǎng) (2) 非均勻變化產(chǎn)生變化磁場(chǎng)非均勻變化產(chǎn)生變化磁場(chǎng)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的理解麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的理解: 恒定恒定的電場(chǎng)不產(chǎn)生磁場(chǎng)的電場(chǎng)不產(chǎn)生磁場(chǎng) 恒定恒定的磁場(chǎng)不產(chǎn)生電場(chǎng)的磁場(chǎng)不產(chǎn)生電場(chǎng) 均勻變化均勻變化的電場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生的電場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生恒定恒定的磁場(chǎng)的磁場(chǎng) 均勻變化均勻變化的磁場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生的磁場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生恒定恒定的電場(chǎng)的電場(chǎng) 振蕩電

4、場(chǎng)振蕩電場(chǎng)產(chǎn)生產(chǎn)生同頻率同頻率的的振蕩磁場(chǎng)振蕩磁場(chǎng) 振蕩磁場(chǎng)振蕩磁場(chǎng)產(chǎn)生產(chǎn)生同頻率同頻率的的振蕩電場(chǎng)振蕩電場(chǎng)非均勻非均勻變化磁變化磁場(chǎng)場(chǎng)激發(fā)激發(fā)變化電場(chǎng)變化電場(chǎng)均均勻勻變變化化激發(fā)激發(fā)穩(wěn)穩(wěn)定定磁磁場(chǎng)場(chǎng)不不在在激激發(fā)發(fā)若非若非均勻均勻變化變化激發(fā)激發(fā)變化磁場(chǎng)變化磁場(chǎng)均勻變化均勻變化激發(fā)激發(fā)穩(wěn)定電場(chǎng)穩(wěn)定電場(chǎng)非均勻變化非均勻變化電場(chǎng)和磁場(chǎng)的變化關(guān)系電場(chǎng)和磁場(chǎng)的變化關(guān)系電磁波電磁波1 、 電磁場(chǎng)電磁場(chǎng): 如果在空間某區(qū)域中有周期性變化如果在空間某區(qū)域中有周期性變化的電場(chǎng)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)周期性變化的磁場(chǎng);這個(gè)變化的磁場(chǎng)又在它

5、周圍空這個(gè)變化的磁場(chǎng)又在它周圍空間產(chǎn)生新的周期性變化的電場(chǎng)間產(chǎn)生新的周期性變化的電場(chǎng),變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)是相互聯(lián)系著的變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)是相互聯(lián)系著的,形成不形成不可分割的統(tǒng)一體可分割的統(tǒng)一體,這就是電磁場(chǎng)這就是電磁場(chǎng) 2、電磁波、電磁波: 電磁場(chǎng)由發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播就是電磁波電磁場(chǎng)由發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播就是電磁波.電磁波的特點(diǎn)電磁波的特點(diǎn):(1) 電磁波是橫波電磁波是橫波,電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度E 和磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B做正弦規(guī)律做正弦規(guī)律,二者相互垂直二者相互垂直,均與波的傳播方均與波的傳播方向垂直向垂直(2)電磁波可以在真空中傳播電磁波可以在真空中傳播,速度和光速相同速度和光速相同. v=f(3) 電磁波具有波的特性電磁波具有波的特性電磁波的實(shí)驗(yàn)證明電磁波的實(shí)驗(yàn)證明 赫茲的電火花實(shí)驗(yàn)赫茲的電火花實(shí)驗(yàn)赫茲觀察到了電磁波的反射赫茲觀察到了電磁波的反射,折射折射,干涉干涉,偏偏振和衍射等現(xiàn)象振和衍射等現(xiàn)象.他還測(cè)量出電磁波和光有相同的速度他