吉林大學(xué)物理作業(yè)PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1吉林大學(xué)物理作業(yè)吉林大學(xué)物理作業(yè)2022年4月28日星期四2第1頁/共21頁2022年4月28日星期四3麥克斯韋的電磁場理論表明麥克斯韋的電磁場理論表明:變化的磁場激發(fā)渦旋電場；變化的電場激發(fā)變化的磁場激發(fā)渦旋電場；變化的電場激發(fā)渦旋磁場。渦旋磁場。（2）電磁振源產(chǎn)生交變電磁場，交變電場與交變）電磁振源產(chǎn)生交變電磁場，交變電場與交變磁場互相激發(fā)，形成電磁波。磁場互相激發(fā)，形成電磁波。波源波源磁磁 場場電場電場磁場磁場磁場磁場磁場磁場磁場磁場電場電場電場電場電場電場第2頁/共21頁2022年4月28日星期四4電場波動方程電場波動方程:磁場波動方程磁場波動方程:第3頁/共21頁2022年4

2、月28日星期四5與平面機械波波動方程類比與平面機械波波動方程類比電磁波的傳播速度：電磁波的傳播速度：推廣：推廣：第4頁/共21頁2022年4月28日星期四6(1) 電磁波是橫波；電磁波是橫波； E與與H相互垂直，并與相互垂直，并與k構(gòu)成構(gòu)成右手螺旋系右手螺旋系。(2) E與與H 都作簡諧變化，二者都作簡諧變化，二者相位相同相位相同；E與與H大小關(guān)系；大小關(guān)系；在真空中：在真空中：zE與與H具有偏振性。具有偏振性。第5頁/共21頁2022年4月28日星期四7第6頁/共21頁2022年4月28日星期四8 以電磁波形式傳播出去的電磁能量稱為以電磁波形式傳播出去的電磁能量稱為輻射能輻射能。1. 輻射能

3、輻射能（radiation energy）由電磁學(xué)知識可知，由電磁學(xué)知識可知，能量密度為能量密度為2. 電磁波的能量密度電磁波的能量密度 在在單位時間單位時間內(nèi)通過垂直于傳播方向的內(nèi)通過垂直于傳播方向的單位面積單位面積的電磁能稱為的電磁能稱為能流密度能流密度。3. 電磁波的能流密度電磁波的能流密度 坡印廷矢量坡印廷矢量第7頁/共21頁2022年4月28日星期四9對平面電磁波對平面電磁波:第8頁/共21頁2022年4月28日星期四10有一頻率為有一頻率為 的脈沖強的脈沖強激光束激光束, ,它攜帶總能量它攜帶總能量 持續(xù)時間是持續(xù)時間是 , ,激光束的激光束的圓形截面半徑為圓形截面半徑為求求:(1

4、):(1)激光波長激光波長; ; (2) (2)平均能流密度平均能流密度; ; (3) (3)平均能量密度平均能量密度; ; (4) (4)輻射強度輻射強度; ; (5) (5)這一激光束中的電場振幅和磁場振幅這一激光束中的電場振幅和磁場振幅第9頁/共21頁2022年4月28日星期四11解解: :第10頁/共21頁2022年4月28日星期四12第11頁/共21頁2022年4月28日星期四13LCK電源電源i（1） 必須有足夠大的頻率必須有足夠大的頻率 任何任何LC振蕩電路振蕩電路都可以作為發(fā)射電磁波的振源。要想有效地把電路中的電磁能發(fā)射出去，除補充能量外，須具備：都可以作為發(fā)射電磁波的振源。要

5、想有效地把電路中的電磁能發(fā)射出去，除補充能量外，須具備：LC振蕩電路振蕩電路第12頁/共21頁2022年4月28日星期四14（2） 必須有開放的電路必須有開放的電路第13頁/共21頁2022年4月28日星期四15 振蕩電偶極子視為振蕩電偶極子視為輻射源輻射源（radiation source），發(fā)射電磁波。，發(fā)射電磁波。 電矩電矩 p 隨時間按簡諧變化的電偶極子稱為隨時間按簡諧變化的電偶極子稱為振蕩電偶極子振蕩電偶極子, 即即在在 區(qū)域里，輻射場為區(qū)域里，輻射場為輻射的電磁波是球面波。輻射的電磁波是球面波。第14頁/共21頁2022年4月28日星期四16輻射功率輻射功率P是整個球面的能流是整個

6、球面的能流在一個周期內(nèi)的平均功率為：在一個周期內(nèi)的平均功率為： 振蕩電偶極子的振蕩電偶極子的輻射功率輻射功率或或 與與其振蕩其振蕩頻率的頻率的4 4次方次方成正比。成正比。第15頁/共21頁2022年4月28日星期四17討論：討論： r很大時，遠離波源的小范圍內(nèi)，很大時，遠離波源的小范圍內(nèi)， 變化很小，變化很小，E0、H0視為恒量。視為恒量。第16頁/共21頁2022年4月28日星期四18 電磁波具有各種頻率，電磁波具有各種頻率，無線電波、紅外線、紫外線、無線電波、紅外線、紫外線、X射線、射線、g g射線射線等均是不同頻率范圍的電磁波。等均是不同頻率范圍的電磁波。電磁波譜：電磁波譜： 將電磁波

7、按頻率或波長的順序排列起來就構(gòu)成。將電磁波按頻率或波長的順序排列起來就構(gòu)成。第17頁/共21頁2022年4月28日星期四19第18頁/共21頁2022年4月28日星期四201、無線電波、無線電波（radio wave）：由電磁振蕩電路通過天線發(fā)射，波長可由幾千米到幾毫米。由電磁振蕩電路通過天線發(fā)射，波長可由幾千米到幾毫米。2、紅外線、紅外線（infrared light）：波長約從波長約從 到到十分之幾毫米十分之幾毫米，具有顯著的熱效應(yīng)，具有顯著的熱效應(yīng),能透過濃霧或較厚的氣層而不易被吸收。能透過濃霧或較厚的氣層而不易被吸收。3、可見光、可見光（ v i s i b l e l i g h t

8、 ）：波長約波長約 到到 之間這波段的光能使人的眼睛產(chǎn)生光的感受。之間這波段的光能使人的眼睛產(chǎn)生光的感受。第19頁/共21頁2022年4月28日星期四215、倫琴射線、倫琴射線（X ray）：波長在波長在10-8m 到到10-12m 之間，由高速帶電粒子轟擊某些材料而產(chǎn)生，具有很強的穿透能力，可使照相底片感光。在醫(yī)療上，可用于透視和病理檢查。之間，由高速帶電粒子轟擊某些材料而產(chǎn)生，具有很強的穿透能力，可使照相底片感光。在醫(yī)療上，可用于透視和病理檢查。 6、伽馬射線、伽馬射線（g g ray）：波長約波長約10-10m 以下，在電磁波譜中波長最短，但其能量和穿透能力比以下，在電磁波譜中波長最短，但其能量和穿透能力比X射線更大和更強，用于金屬探傷，在醫(yī)療上，用于治療癌癥。射線更大和更強，用于金屬探傷，在醫(yī)療上，用