物理141《电磁波的发现》1课件（新人教版选修34）.ppt

第十四章 电磁波　 第一节　电磁波的发现 麦克斯韦认为：在变化的磁场周围产生电场,是一种普遍存在的现象,跟闭合电路是否存在无关,导体环只是用来显示电流的存在 2、电磁场理论的核心之二: 变化的电场产生磁场 麦克斯韦电磁场理论的理解: 恒定的电场不产生磁场 恒定的磁场不产生电场 均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场 振荡电场产生同频率的振荡磁场 振荡磁场产生同频率的振荡电场 三、电磁波的实验证明 1、赫兹的电火花实验原理图 再见 * 1、电磁场理论的核心之一 变化的磁场产生电场 实验为证 如右图,交流电产生了周期变化的磁场,上面的线圈中产生电流使灯泡发光 ~ 讨论: 如果用不导电的塑料线绕制线圈,线圈中还有电场、电流吗? 线圈不存在时,线圈所处的空间还有电场吗? 若改成恒定的直流电,还有电场吗? 有电场,无电流 无 有 ~ 说明:在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的 (涡旋电场) ~ 洞察力：麦克斯韦确信自然规律的统一性与和谐性，相信电场和磁场的对称美． 事实和推理：如图所示,在电容器充、放电的时候，不仅导体中的电流要产生磁场，而且在电容器两极板间周期性变化着的电场周围也要产生磁场. 大胆的假说：变化的电场产生磁场． B i ＋＋＋＋ E增大 B 非均匀变化磁场 激发 变化电场 均匀变化 激发 稳定磁场 不在激发 非均匀变化 激发 变化磁场 均匀变化 激发 稳定电场 非均匀变化 电场和磁场的变化关系 电磁场: 如果在空间某区域中有周期性变化的电场,那么这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场;这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场,…… 变化的电场和变化的磁场是相互联系着的,形成不可分割的统一体,这就是电磁场 3．伟大的预言——电磁波 麦克斯韦推断：如果在空间某区域有不均匀变化的电场，那么这个变化的电场就会在空间引起变化的磁场；这个变化的磁场又引起新的变化的电场……于是，变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播．一个伟大的预言诞生了——空间可能存在电磁波． 二、电磁波的特点： 1．电磁波是横波．电磁波在真空中传播时，它的电场强度E与磁感应强度B相互垂直，而且二者均与波的传播方向垂直．如图所示． 二、电磁波的特点： 2．电磁波中的E和B这两个物理量随时间和空间做周期性的变化． 3．电磁波的速度等于光速c！ 4．光的本质是电磁波． 5．电磁波能产生反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象． L 接收线圈 发射电路 电磁波 E C K A B 2．实验原理：当开关K突然断开时，感应线圈两端产生高压，金属杆A、B两端的金属球间的空气被击穿而产生电火花，每跳出一次火花，就产生一次高频振荡电流，火花放电是间歇性的，因此发射电路就间歇性的发射出电磁波，接收金属线圈两端的金属球也跳出电火花，说明接收线圈接收到了电磁波。 3．实验结论：证明电磁波存在，为麦克斯韦的电磁场理论奠定了坚实的实验基础。