電磁波的發(fā)現(xiàn)

電磁波的發(fā)現(xiàn)一、偉大的預(yù)言1、麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的兩個(gè)根本論點(diǎn)是什么？2、麥克斯韋是怎樣想到變化的磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)的？3、麥克斯韋又是怎樣想到變化的電場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)的？4、麥克斯韋在兩個(gè)根本論點(diǎn)的根底上得到了一個(gè)偉大的預(yù)言是什么？麥克斯韋〔JamesClerkMaxwell，1831－1879〕，英國(guó)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．1847年入愛丁堡大學(xué)聽課，專攻數(shù)學(xué)．他很重視實(shí)驗(yàn)，涉獵電化學(xué)、光學(xué)、分子物理學(xué)以及機(jī)械工程等等．他說：“把數(shù)學(xué)分析和實(shí)驗(yàn)研究聯(lián)合使用得到的物理科學(xué)知識(shí)，比之一個(gè)單純的實(shí)驗(yàn)人員或單純的數(shù)學(xué)家所具有的知識(shí)更加堅(jiān)實(shí)、有益而牢固．〞1850年考入劍橋大學(xué)，1854年以優(yōu)異成績(jī)畢業(yè)并獲得了學(xué)位，留校工作．1856年起任蘇格蘭阿伯丁的馬里沙耳學(xué)院的自然哲學(xué)講座教授，直到1874年．經(jīng)法拉第舉薦，自1860年起任倫敦皇家學(xué)院的物理學(xué)和天文學(xué)教授．1871年起負(fù)責(zé)籌劃卡文迪什實(shí)驗(yàn)室，隨后被任命在劍橋大學(xué)創(chuàng)辦卡文迪什實(shí)驗(yàn)室并擔(dān)任第一任負(fù)責(zé)人．1879年11月5日麥克斯韋因患癌癥在劍橋逝世，終年僅48歲．１.麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的兩個(gè)根本論點(diǎn)是什么?〔1〕變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)〔2〕變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)非均勻變化的磁場(chǎng)均勻變化非均勻變化穩(wěn)定的磁場(chǎng)激發(fā)變化的磁場(chǎng)激發(fā)均勻變化非均勻變化穩(wěn)定的電場(chǎng)激發(fā)不再激發(fā)變化的電場(chǎng)激發(fā)〔1〕分析：麥克斯韋認(rèn)為變化的磁場(chǎng)在線圈中產(chǎn)生電場(chǎng)，正是這種電場(chǎng)(渦旋電場(chǎng)，電場(chǎng)線是閉合的)在線圈中驅(qū)使自由電子做定向的移動(dòng)，引起了感應(yīng)電流。1、變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)一、麥克斯韋電磁場(chǎng)理論：〔2〕實(shí)驗(yàn):如右圖,交流電產(chǎn)生了周期變化的磁場(chǎng),上面的線圈L中產(chǎn)生電流使燈泡發(fā)光。~思考與討論：如果用不導(dǎo)電的塑料線繞制線圈L,線圈L中還有電場(chǎng)、電流嗎?L有電場(chǎng),無電流.②線圈不存在時(shí),線圈所處的空間還有電場(chǎng)嗎?有③假設(shè)改成恒定的直流電,還有電場(chǎng)嗎?無小結(jié)：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,跟閉合電路是否存在無關(guān),導(dǎo)體環(huán)只是用來顯示電流的存在.麥克斯韋有非凡的洞察力，他確信自然規(guī)律的統(tǒng)一性與和諧性，相信電場(chǎng)和磁場(chǎng)的對(duì)稱美．既然變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，他大膽地提出假說：變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)．分析：在電容器充、放電的時(shí)候，在電容器兩極板間存在周期性變化的電場(chǎng)這個(gè)變化電場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng)。2、變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的理解:恒定的電場(chǎng)不產(chǎn)生磁場(chǎng)；恒定的磁場(chǎng)不產(chǎn)生電場(chǎng)；均勻變化的電場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)均勻變化的磁場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)振蕩電場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場(chǎng)。振蕩磁場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩電場(chǎng)。根據(jù)這兩個(gè)根本論點(diǎn)，麥克斯韋推斷：如果在空間某域中有周期性變化的電場(chǎng)，那么，它就在空間產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)；這個(gè)變化的磁場(chǎng)又引起新的周期性變化的電場(chǎng)……。于是，變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)交替產(chǎn)生，形成一個(gè)不可別離的統(tǒng)一場(chǎng)，這就是電磁場(chǎng)。。BBEEEE由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播，二、電磁場(chǎng):四、電磁波與機(jī)械波比較：[傳播條件]機(jī)械波傳播需要介質(zhì)，而電磁波不需要介質(zhì)也能傳播。[傳播規(guī)律]都遵循“V=λf=λ/T〞這個(gè)關(guān)系式；且電磁波也能發(fā)生反射、折射、衍射、干預(yù)等現(xiàn)象。[傳播本質(zhì)]機(jī)械波傳播的是機(jī)械能，電磁波傳播的是電磁能。〔2〕電磁波與機(jī)械波的共同點(diǎn)：都是以波動(dòng)的形式傳播。

變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)地傳播。這種變化的電磁場(chǎng)在空間以一定的速度傳播的過程叫做電磁波。1、電磁波是怎樣形成的？〔3〕電磁波與機(jī)械波的不同點(diǎn)：電磁波傳播不需要介質(zhì)，可以在真空中傳播，而機(jī)械波傳播需要介質(zhì)，不能在真空中傳播?！?〕電磁波傳播的速度：電磁波的速度等于光速！光是以波動(dòng)形式傳播的一種電磁振動(dòng)。①電磁場(chǎng)由產(chǎn)生區(qū)域向外傳播就形成了電磁波②電磁波傳播的速度等于光速。光是一種電磁波③電磁波在空間傳播時(shí)，