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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理論的核心之一電磁場理論的核心之一變化的磁場產(chǎn)生電場變化的磁場產(chǎn)生電場實(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磁場,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嗎流電場嗎?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嗎線圈所處的空間還有電場嗎?若改成恒定的直流電若改成恒定的直流電,還有電場嗎還有電場嗎?有電場有電場,無電流無電流有有無無麥克斯韋認(rèn)為在變化的磁場周圍產(chǎn)生

2、電場麥克斯韋認(rèn)為在變化的磁場周圍產(chǎn)生電場,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關(guān)在無關(guān),導(dǎo)體環(huán)只是用來顯示電流的存在導(dǎo)體環(huán)只是用來顯示電流的存在說明說明:在變化的磁場中所在變化的磁場中所產(chǎn)生的電場的電場線是產(chǎn)生的電場的電場線是閉合的閉合的 (渦旋電場渦旋電場)電場線電場線電磁場理論的核心之二電磁場理論的核心之二:變化的電場產(chǎn)生磁場變化的電場產(chǎn)生磁場麥克斯韋假設(shè)麥克斯韋假設(shè):變化的電場就像導(dǎo)線中的電流一樣變化的電場就像導(dǎo)線中的電流一樣,會(huì)會(huì)在空間產(chǎn)生磁場在空間產(chǎn)生磁場,即即變化的電場產(chǎn)生磁場變化的電場產(chǎn)生磁場根據(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)生磁場體中的電流要產(chǎn)生磁場,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周圍也要產(chǎn)生磁場著的電場周圍也要產(chǎn)生磁場理解理解: (1) 電場均勻變化產(chǎn)生穩(wěn)定磁場電場均勻變化產(chǎn)生穩(wěn)定磁場 (2) 非均勻變化產(chǎn)生變化磁場非均勻變化產(chǎn)生變化磁場麥克斯韋電磁場理論的理解麥克斯韋電磁場理論的理解: 恒定恒定的電場不產(chǎn)生磁場的電場不產(chǎn)生磁場 恒定恒定的磁場不產(chǎn)生電場的磁場不產(chǎn)生電場 均勻變化均勻變化的電場在周圍空間產(chǎn)生的電場在周圍空間產(chǎn)生恒定恒定的磁場的磁場 均勻變化均勻變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生的磁場在周圍空間產(chǎn)生恒定恒定的電場的電場 振蕩電

4、場振蕩電場產(chǎn)生產(chǎn)生同頻率同頻率的的振蕩磁場振蕩磁場 振蕩磁場振蕩磁場產(chǎn)生產(chǎn)生同頻率同頻率的的振蕩電場振蕩電場非均勻非均勻變化磁變化磁場場激發(fā)激發(fā)變化電場變化電場均均勻勻變變化化激發(fā)激發(fā)穩(wěn)穩(wěn)定定磁磁場場不不在在激激發(fā)發(fā)若非若非均勻均勻變化變化激發(fā)激發(fā)變化磁場變化磁場均勻變化均勻變化激發(fā)激發(fā)穩(wěn)定電場穩(wěn)定電場非均勻變化非均勻變化電場和磁場的變化關(guān)系電場和磁場的變化關(guān)系電磁波電磁波1 、 電磁場電磁場: 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的電場,那么這個(gè)變化的電場就在它周圍空間產(chǎn)生那么這個(gè)變化的電場就在它周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場周期性變化的磁場;這個(gè)變化的磁場又在它

5、周圍空這個(gè)變化的磁場又在它周圍空間產(chǎn)生新的周期性變化的電場間產(chǎn)生新的周期性變化的電場,變化的電場和變化的磁場是相互聯(lián)系著的變化的電場和變化的磁場是相互聯(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,這就是電磁場這就是電磁場 2、電磁波、電磁波: 電磁場由發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播就是電磁波電磁場由發(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,電場強(qiáng)度電場強(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.他還測量出電磁波和光有相同的速度他還測量出電磁波和光有相同的速度.這樣赫茲了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論這樣赫茲了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論.赫茲在人類歷史上赫茲在人類歷史上首先首先捕捉到了電磁波捕捉到了電磁波