人教高中物理選修11課件第4章第1節(jié)電磁波的發(fā)現(xiàn)共16張

1、電磁波的發(fā)現(xiàn),一、麥克斯韋的電磁場理論,1、變化的磁場產(chǎn)生電場,問題：閉合線圈放在磁場中如何產(chǎn)生電流?,穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化,環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流的實質(zhì):環(huán)內(nèi)產(chǎn)生了電場，電場驅(qū)使電子定向移動而產(chǎn)生了電流，電場的方向與電流方向相同。,將金屬環(huán)拿走，當(dāng)磁場變化時的電場仍然存在,英國物理學(xué)家經(jīng)典電磁理論的奠基人。 1831年6月13日出生于愛丁堡。 15歲那年他的一篇關(guān)于卵形曲線畫法的論文發(fā) 表在愛丁堡皇家學(xué)會會刊上，比笛卡爾的 方法還簡便。 16歲進入愛丁堡大學(xué)聽課，專攻數(shù)學(xué)，很重視 實驗。 19歲考入劍橋大學(xué)，23歲以優(yōu)異的成績畢業(yè)， 并留校工作。 29歲起任倫敦皇家學(xué)院物理學(xué)和天文學(xué)教授。

2、 1871年起負責(zé)籌劃卡文迪許實驗室。 1879年因癌癥逝世，終年48歲。,恒定的磁場不產(chǎn)生電場 均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場 周期性變化的磁場產(chǎn)生同頻率的振蕩電場 非均勻變化的磁場產(chǎn)生變化的電場,一、麥克斯韋的電磁場理論,1、變化的磁場產(chǎn)生電場,t,t,正弦曲線,振蕩磁場,振蕩電場,E與B 頻率相同,2、變化的電場產(chǎn)生磁場,一、麥克斯韋的電磁場理論,恒定的電場不產(chǎn)生磁場 均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場 周期性變化的電場產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場 非均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場,二、電磁場：,變化的電場和變化的磁場是相互聯(lián)系的,形成不可分割的統(tǒng)一體,這就是電磁場。,說明：電磁場是特殊的物質(zhì)形態(tài)，具 有

3、能量，能相互疊加 是空間立體的,（麥克斯韋預(yù)言電磁波的存在）,三、電磁波,1、定義：變化的電場和變化的磁場交替產(chǎn)生，由發(fā)生區(qū)域向四周由近及遠地傳播，形成電磁波。,2、 電磁波的特點,1）電磁波是橫波： EB V,波速：v=/T=f,3)電磁波的頻率由振源決定，同一電磁波在不同介質(zhì)中傳播，v和變化，v介C,2）電磁波可以在真空中傳播速度等于光速,c=310 8m/s,5）電磁波具有波的共性，能發(fā)生反射、折射、干涉、衍射、多普勒效應(yīng)和偏振現(xiàn)象。,6）電磁波有能量。,4)不同電磁波在同一介質(zhì)中傳播，速度不同， f越高，v越?。籪越低，v越大,3、赫茲用實驗證實電磁波的存在：,令人振奮的電火花,1）觀

4、察到了電磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍射等現(xiàn)象. 2）還測量出光的和f，算出電磁波和光有相同的速度. 3）奠定了無線電技術(shù)基礎(chǔ),赫茲在人類歷史上首先捕捉到了電磁波,4.電磁波與機械波比較： 1）傳播條件： 2）傳播規(guī)律： 3）傳播本質(zhì)： 4）產(chǎn)生本質(zhì)不同：,機械波傳播需要介質(zhì)，而電 磁波不需要介質(zhì)也能傳播。,都遵循“V=f=/T”這個關(guān) 系式；且電磁波也能發(fā)生反射、 折射、衍射、干涉等現(xiàn)象。,機械波傳播的是機械能， 電磁波傳播的是電磁能。,機械波是機械振動產(chǎn)生， 電磁波是電磁振蕩產(chǎn)生。,四、麥克斯韋的電磁場理論的意義,1、 實現(xiàn)了電磁光的統(tǒng)一，被認為是19世紀科學(xué)史上最偉大的統(tǒng)一,2、 實現(xiàn)

5、了從經(jīng)典物理學(xué)向現(xiàn)代物理學(xué)的重大轉(zhuǎn)折,1、按照麥克斯韋的電磁場理論，以下說法中正確的是（ ） A、恒定的磁場在周圍產(chǎn)生恒定的電場 B、變化的磁場在周圍產(chǎn)生變化的電場 C、均勻變化的磁場在周圍產(chǎn)生均勻變化的電場 D、均勻變化的磁場在周圍產(chǎn)生恒定的電場,例與練,均勻變化的磁場（電場）產(chǎn)生恒定的電場（磁場）,D,2、按照麥克斯韋的電磁場理論，以下說法中不正確的是（ ） A、振蕩的磁場在周圍產(chǎn)生恒定的電場 B、振蕩的磁場在周圍產(chǎn)生均勻變化的電場 C、振蕩的電場在周圍產(chǎn)生不同頻率的振蕩磁場 D、振蕩的電場在周圍產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場,例與練,振蕩磁場（電場）產(chǎn)生同頻率的振蕩電場（磁場）,D,3、關(guān)于電磁波

6、，下列說法中正確的是 A、均勻變化的電場和均勻變化的磁場互相激發(fā)，由產(chǎn)生處向遠處傳播形成電磁波 B、振蕩電場和振蕩磁場互相激發(fā)，由產(chǎn)生處向遠處傳播形成電磁波 C、電磁波的振蕩電場和振蕩磁場方向互相垂直，且與傳播方向互相垂直 D、電磁波能夠發(fā)生反射、干涉、衍射、偏振現(xiàn)象,例與練,電磁波是橫波,BCD,4、比較電磁波和機械波，下列說法中正確的是（） A、電磁波和機械波都可以在真空中傳播 B、電磁波和機械波都是傳遞能量的一種形式 C、電磁波和機械波都能產(chǎn)生反射、干涉、衍射、偏振現(xiàn)象 D、電磁波和聲波都是縱波,例與練,機械波只能在介質(zhì)中傳播,電磁波是橫波，聲波是縱波,BC,5、任何電磁波在真空中都具有相同的（ ） (A)頻率 (B)波長 (C)波速 (D)能量,C,非均勻變 化的磁場,變化電場,若是均勻變化,穩(wěn)定磁場,不再激發(fā),若非均勻變化