电磁波的发现.ppt

电电磁波的磁波的发现发现zxxk1.2.伟伟大的大的预预言言一、麦克斯一、麦克斯韦韦的的电电磁磁场场理理论论要点要点伟伟大的大的预预言言 1、变变化的磁化的磁场产场产生生电场电场装置如装置如图图所示，当穿所示，当穿过过螺螺线线管的磁管的磁场场随随时间时间变变化化时时，上面的，上面的线线圈中圈中产产生感生感应电动势应电动势，引，引起感起感应电应电流使灯泡流使灯泡发发光。光。法拉第法拉第发现发现的的 z.x.x.k3.（1）线线圈中圈中产产生感生感应电动势说应电动势说明了什么？明了什么？麦克斯麦克斯韦认为变韦认为变化的磁化的磁场场在在线线圈中圈中产产生生电场电场，正是正是这这种种电场电场(涡涡旋旋电场电场)在在线线圈中圈中驱驱使自由使自由电电子做定向的移子做定向的移动动，引起了感，引起了感应电应电流流。（2）如果用不如果用不导电导电的塑料的塑料线绕线绕制制线线圈，圈，线线圈圈中中还还会有会有电电流、流、电场吗电场吗？有电场、无电流。（3）想象想象线线圈不存在圈不存在时线时线圈所在圈所在处处的空的空间还间还有有电场吗电场吗？有有！Z.x.x.k4.（4 4）总结总结：麦克斯麦克斯韦认为韦认为线线圈圈只不只不过过用来用来显显示示电场电场的存在的存在，线线圈不存在圈不存在时时，变变化的磁化的磁场场同同样样在周在周围围空空间产间产生生电场电场，即即这这是一种普遍是一种普遍存在的存在的现现象，象，跟跟闭闭合合电电路是否存在无关路是否存在无关。学科网5.2变变化的化的电场产电场产生磁生磁场场 既然既然变变化的磁化的磁场场能能够够在空在空间产间产生生电场电场，那，那么，么，变变化的化的电场电场能不能能不能够够在空在空间产间产生磁生磁场场？麦克斯麦克斯韦韦相信自然界相信自然界规规律的律的统统一与和一与和谐谐，相信，相信电场电场与磁与磁场场具有具有对对称之美。他大称之美。他大胆地提出的相似和胆地提出的相似和联联系。系。经经过过反复思考提出反复思考提出假假设设：变变化化的的电场电场也相当于一种也相当于一种电电流，流，也在空也在空间产间产生磁生磁场场，即即变变化化的的电场电场在空在空间产间产生磁生磁场场。6.二电磁场、电磁波 组卷网1、电电磁磁场场麦克斯麦克斯韦韦根据自己的理根据自己的理论进论进一步一步预预言，如果言，如果在空在空间间某域中有周期性某域中有周期性变变化的化的电场电场，那么，那么，这这个个变变化的化的电场电场就在它周就在它周围围空空间产间产生周期性生周期性变变化的磁化的磁场场，这这个个变变化的磁化的磁场场又在它周又在它周围围空空间产间产生新的周期性生新的周期性变变化的化的电场电场。可。可见见，变变化的化的电场电场和和变变化的磁化的磁场场是相互是相互联联系的，系的，形形成一个不可分离的成一个不可分离的统统一体，一体，这这就是就是电电磁磁场场。7.2、电电磁波磁波（1 1）变变化化的的电电场场和和变变化化的的磁磁场场交交替替产产生生，由由近近及及远远地地传传播播。这这种种变变化化的的电电磁磁场场在在空空间间以以一定的速度一定的速度传传播的播的过过程叫做程叫做电电磁波。磁波。（2 2）电电磁波与机械波不同，不需要介磁波与机械波不同，不需要介质质，可，可以在真空中以在真空中传传播。播。电电磁波的速度等于光速！磁波的速度等于光速！光是以波光是以波动动形式形式传传播的一种播的一种电电磁振磁振动动8.3、电电磁磁场场和和电电磁波理磁波理论论的的理解理解（1）均匀均匀变变化的磁化的磁场场，产产生生稳稳定定的的电场电场，均匀，均匀变变化的化的电场电场，产产生生稳稳定的磁定的磁场场。这这里的里的“均匀均匀变变化化”指在相等指在相等时间时间内磁感内磁感应应强强度度(或或电场电场强强度度)的的变变化量相等，或者化量相等，或者说说磁感磁感应应强强度度(或或电场电场强强度度)对时间变对时间变化率一定。化率一定。（2）非均匀非均匀变变化的磁化的磁场场产产生生变变化化的的电场电场，不均匀，不均匀变变化的化的电电场产场产生生变变化的磁化的磁场场（3 3）振振荡荡的的(即周期性即周期性变变化的化的)磁磁场场产产生同生同频频率的振率的振荡荡电场电场，振振荡荡的的电场产电场产生同生同频频率的振率的振荡荡磁磁场场。（4）变变化的化的电场电场和和变变化的磁化的磁场总场总是相互是相互联联系着，形成一个系着，形成一个不可分离的不可分离的统统一体，一体，这这就是就是电电磁磁场场，向周，向周围围空空间传间传播播这这就是就是电电磁波磁波。9.麦克斯麦克斯韦电韦电磁磁场场理理论论的理解的理解:恒定恒定的的电场电场不不产产生磁生磁场场恒定恒定的磁的磁场场不不产产生生电场电场均匀均匀变变化化的的电场电场在周在周围围空空间产间产生生恒恒定定的磁的磁场场均匀均匀变变化化的磁的磁场场在周在周围围空空间产间产生生恒恒定定的的电场电场振振荡电场荡电场产产生生同同频频率率的的振振荡荡磁磁场场振振荡荡磁磁场场产产生生同同频频率率的的振振荡电场荡电场10.非均非均匀匀变变化磁化磁场场激激发发变变化化电电场场均均匀匀变变化化激激发发稳稳定定磁磁场场不不 再再激激发发非非均均匀匀变变化化激激发发变变化化磁磁场场均匀均匀变变化化激激发发稳稳定定电电场场非均匀非均匀变变化化电场电场和磁和磁场场的的变变化关系化关系11.二、二、电电磁波的特点：磁波的特点：1电电磁波是横波磁波是横波电电磁波在真磁波在真空中空中传传播播时时，它的，它的电场电场强强度度E与与磁感磁感应应强强度度B相互垂直，而且二相互垂直，而且二者均与波的者均与波的传传播方向垂直如播方向垂直如图图所示所示12.二、二、电电磁波的特点：磁波的特点：2电电磁波中的磁波中的E和和B这这两个物理量两个物理量随随时间时间和空和空间间做周期性的做周期性的变变化化3电电磁波的速度等于光速磁波的速度等于光速c！4光的本光的本质质是是电电磁波磁波5电电磁波能磁波能产产生反射、折射、干涉、生反射、折射、干涉、偏振和衍射等偏振和衍射等现现象象 13.三赫三赫兹兹的的电电火花火花1 1、麦克斯、麦克斯韦韦英年早逝，没有英年早逝，没有见见到科学到科学实验对实验对电电磁磁场场理理论论的的证证明。把天才的明。把天才的预预言言变变成世人成世人公公认认的真理，的真理，这这是赫是赫兹兹的功的功劳劳。14.2 2、赫、赫兹兹的的实验实验：15.16.2 2、赫、赫兹兹的的实验实验：17.小小结结一、一、麦克斯麦克斯韦电韦电磁磁场场理理论论1 1变变化的磁化的磁场产场产生生电场电场2 2变变化的化的电场产电场产生磁生磁场场3 3电电磁磁场场传传播播电电磁波磁波4 4、电电磁波不需介磁波不需介质质，以光速，以光速传传播。播。二、赫二、赫兹证实兹证实：1 1、电电磁磁场场、电电磁波的存在。磁波的存在。2 2、电电磁波能反射、折射、干涉、衍射和偏振等磁波能反射、折射、干涉、衍射和偏振等现现 象，象，证证明了明了电电磁波与光具有相同的性磁波与光具有相同的性质质。18.【练习】1根据麦克斯根据麦克斯韦电韦电磁理磁理论论，下列，下列说说法中正确的是法中正确的是A变变化的化的电场电场一定一定产产生生变变化的磁化的磁场场B均匀均匀变变化的化的电场电场一定一定产产生均匀生均匀变变化的磁化的磁场场C稳稳定的定的电场电场一定一定产产生生稳稳定的磁定的磁场场D振振荡荡的的电场电场一定一定产产生同生同频频率的振率的振荡荡磁磁场场。答案答案:D19.2.2.下列下列说说法正确的是法正确的是()()A.A.恒定恒定电电流能流能够够在周在周围围空空间产间产生生稳稳定的磁定的磁场场 B.B.稳稳定定电场电场能能够够在周在周围围空空间产间产生生稳稳定的磁定的磁场场 C.C.均匀均匀变变化的化的电场电场能能够够在周在周围围空空间产间产生生稳稳定定 的磁的磁场场 D.D.均匀均匀变变化的化的电场电场和磁和磁场场相互激相互激发发，形成由，形成由 近及近及远远的的电电磁波磁波AC20.3.3.当当电电磁波的磁波的频频率增加率增加时时，它在真空中的速度将，它在真空中的速度将()()A.A.减小减小 B.B.增大增大 C.C.不不变变 D.D.减小、增大和不减小、增大和不变变均有可能均有可能4.关于关于电电磁波的磁波的传传播速度，以下叙述正确的是播速度，以下叙述正确的是()A.波波长长越越长长，传传播速度越快播速度越快 B.频频率越高，率越高，传传播速度越快播速度越快 C.发发射量越大，射量越大，传传播速度越快播速度越快 D.所有所有电电磁波在真空中的磁波在真空中的传传播速度都一播速度都一样样大大CD21.