大学物理学 下册 教学课件 作者 严导淦 第11章--电磁振荡 电磁波.ppt

《大学物理学 下册 教学课件 作者 严导淦 第11章--电磁振荡 电磁波.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、1第11章电磁振荡电磁波——随时间变化的电场、磁场相互激发的规律可使电、磁能在空间传播本章研究产生电磁波的物理机制以及电磁波的特性。麦克斯韦方程组揭示了变化的电磁场能在空间传播，光是电磁波2回顾麦克斯韦方程组积分形式微分表达式311.1电磁振荡电磁振荡和弹簧振子的振动L+CLCI0L+CLCI0L+C4设任一时刻t，电容器C上带电q，自感L上的电流i。无阻尼电磁振荡的振荡方程根据能量守恒，有：对上式求导，并应用得：令式中：求导：5周期频率电磁振荡：即电荷、电流都是随时间t按正弦（余弦）规律变化的，是“振荡”的。振荡的

2、角频率相同都是.变化的电流变化的磁场变化的电场变化的磁场变化的电场辐射电磁波普遍规律：“当电荷有加速度时就要辐射电磁波”。6电磁波：变化的电磁场在空间的传播。磁场天线电场电场磁场磁场变化的电场与变化的磁场向周围空间传播示意图要有效地辐射电磁波：提高振荡角频率，即须减小LC.（线圈的匝数减少；电容器的面积减小，间距加大）。不断补充能量。将电路开放。11.2.1电磁波的概念11.2电磁波711.2.2电磁波的辐射和传播变化的电磁场在空间以一定的速度传播就形成电磁波.从振荡电路过渡到振荡偶极子电偶极子

3、的偶极矩-q+qL（p）+q-qL+q-qL最后的电路,变成了一个能辐射电磁波的“天线”。当上面左图不变，而变化时，称为振荡电偶极子。因为电荷有加速度，振荡电偶极子也要辐射电磁波。8平面电磁波点P处，E、H和r三个矢量互相垂直，并组成右旋关系。偶极子辐射的是球面波，但若点P附近所考察的空间范围远小于r，则可视作平面波。传播速度振荡偶极子的辐射赤道极轴传播方向911.2.3电磁波的特性1）电磁波是横波（都与传播方向垂直）4）电磁波的真空传播速度大小为3)E和H(或B)成比例2）沿传播方向5）电场和磁场的变化都是周期的，

4、有：6）振荡偶极子所辐射电磁波的频率等于偶极子的振荡频率，且电磁波的传播速度正好与光速一样大。麦克斯韦预言光就是电磁波。1011.2.4电磁波的能量辐射能：以电磁波的形式传播出去的能量.在空间某点处,电磁场的能量密度（单位体积内电磁场的能量）为电磁波传播时，电磁场的能量也跟着传播。电磁波的能流密度矢量(也称为坡印亭矢量):大小----单位时间内通过垂直于传播方向的单位面积的能量;方向----电磁波的传播方向。的关系:11的关系:-----频率越高辐射越强。例如.广播频率几百千赫以上；例如.天空的蓝色。1888年赫兹

5、用实验证实了电磁波的存在1211.2.5电磁波谱无线电波可见光红外线紫外光射线射线13赫兹实验震动了整个物理界，“赫兹波”开创了电子技术新时代。1894年意马可尼俄波波夫实现了无线电远距离传输，无线电报。1906年无线电广播1911年导航1916年无线电话1921年短波通讯1923年传真1929年电视1933年微波通讯1935年雷达◆库仑、安培、毕奥—萨伐尔、法拉第、欧姆等奠定电磁学理论大厦了基础。◆麦克斯韦建成大厦。◆赫兹这让这座大厦住满了人。现代遥控、遥测、卫星通讯、都可说是赫兹实验的产物。