高中物理必修三 新教材 学习笔记 第13章 4 电磁波的发现及应用.pdfVIP

4电磁波的发现及应用

[学习目标]1.了解麦克斯韦电磁场理论，知道电磁场的概念。2.知道电磁波的特点，掌握电

磁波波长、频率、波速之间的关系(重点)。3.知道电磁波谱中各种电磁波的排列顺序，了解各

种电磁波的应用，了解电磁波的能量(重点)。

一、电磁场

1．麦克斯韦电磁场理论

(1)变化的磁场产生电场

①在变化的磁场中放入一个闭合电路，由于穿过电路的磁通量发生变化，电路中会产生

________________。这个现象的实质是变化的磁场在空间产生了________。

②即使在变化的磁场中没有闭合电路，也同样会在空间产生________。

(2)变化的电场产生磁场

变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生________，即________的电场产生磁场。

2．电磁场：变化的________和________互相联系，所形成的不可分割的统一体。

例1(多选)下列关于电磁场理论的叙述正确的是()

A．变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关

B．周期性变化的磁场产生同频率变化的电场

C．变化的电场和稳定的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场

D．电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场

对麦克斯韦电磁场理论的理解

恒定的磁场不产生电场恒定的电场不产生磁场

均匀变化的磁场在周围空间产生恒定均匀变化的电场在周围空间产生恒定的

的电场磁场

不均匀变化的磁场在周围空间产生变不均匀变化的电场在周围空间产生变化

化的电场的磁场

周期性变化的磁场在周围空间产生同周期性变化的电场在周围空间产生同频

频率的周期性变化的电场率的周期性变化的磁场

二、电磁波

1．(1)麦克斯韦的伟大预言：周期性变化的电场引起________变化的磁场，这个变化的磁场

又引起新的变化的________，这样变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围

________，形成电磁波。

(2)电磁波可以在________中传播，因为电磁波的传播靠的是电场和磁场的相互“激发”，不

需要传播介质。

说明电磁波传播虽然不需要介质，但它也可以在其他介质如光纤中传播，且速度都比在真

空中的小。

(3)光的电磁理论：光是以波动形式传播的一种________________，电磁波在真空中的传播速

8

度等于________，即c＝3×10m/s。

(4)赫兹的贡献：1886年，德国科学家赫兹通过实验捕捉到了________，证实了麦克斯韦的电

磁场理论。

(5)电磁场中储存着能量，电磁波的发射过程就是辐射电磁能的过程。

2．波长、频率与波速之间的关系

(1)波速＝波长×频率，即c＝λf。

(2)频率由波源决定，与介质无关，而波长、波速的大小与介质有关，所以同一电磁波在不同

介质中传播时，频率不变，波速、波长发生改变。

(3)不同频率的电磁波在同一介质中传播时，传播速度不同。

(1)变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场。()

(2)麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在。()

(3)电磁波依赖于介质才能传播。()

例2(2022河北师范·大学附属中学高二阶段练习)有一个广播电台的频率f＝90.0MHz，这

个电台发射的电磁波的波长λ为()

A．2.70mB．270m

C．3.00mD．3.33m

三、电磁波谱