最新3.1-电磁波的产生-同步课件解析课件PPT.ppt

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1、3.1-电磁波的产生-同步课件解析第1节　电磁波的产生1．知道LC振荡电路．2．知道固有周期、频率公式．3．知道麦克斯韦电磁场理论．4．知道电磁波的产生．5．知道赫兹用实验证实了电磁波的存在及意义.电磁振荡的实质在电磁振荡过程中，电容器极板上的电荷量，电路中的电流，与振荡电流相联系的电场和磁场都在，电场能和磁场能也随着周期性的．周期性变化转化二、电磁振荡的周期和频率电磁振荡的周期T：电磁振荡完成一次需要的时间．电磁振荡的频率f：1s内完成周期性变化的．周期性变化次数三、伟大的预言变化的磁场产生电场(1)实验基础：如图3－1－1所示，在变化的磁场中放一个闭合电路，电路

2、里将会产生．图3－1－1感应电流(2)麦克斯韦对现象的分析：回路中有感应电流产生，一定是变化的磁场产生了，自由电荷在作用下产生了移动．(3)麦克斯韦第一条假设：即使在变化的磁场周围没有，同样要产生，变化的磁场产生是一个普遍规律.电场电场力定向闭合回路电场电场变化的电场产生磁场麦克斯韦确信自然规律的统一性、和谐性，相信电场和磁场的之美．他大胆地假设，既然变化的能产生电场，变化的电场也会在空间产生．对称磁场磁场四、电磁波电磁波的产生如果空间某区域存在不均匀变化的电场，那么它就在空间引起不均匀变化的，这个不均匀变化的磁场又引起新的不均匀变化的；于是的电场和的磁场交替产生，由

3、近及远向周围传播，形成了．电磁波是横波根据麦克斯韦的电磁场理论，电磁波中的与互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直，因此电磁波是横波．磁场电场变化变化电磁波电场强度磁感应强度电磁波的速度麦克斯韦指出了光的本质，他预言电磁波的速度等于.电磁光速c五、赫兹实验赫兹的实验装置如图3－1－2所示：图3－1－2实验现象当感应圈两个金属球间有火花跳过时，导线环两个小球间也跳过火花．现象分析当感应圈使得与它相连的两个金属球间产生火花时，空间出现了迅速变化的．这种电磁场以的形式在空间传播．当电磁波到达导线环时，它在导线环中激发出，使得导线环的空隙中也产生了火花．电磁场电磁波感应电动

4、势实验结论赫兹证实了的存在．赫兹的其他实验成果赫兹做了一系列的实验，观察到了电磁波的反射、、衍射和偏振现象，并通过测量，证明电磁波在真空中具有与相同的速度，证实了麦克斯韦关于光的.电磁波折射干涉光电磁理论一、电磁振荡中的对应变化关系用图象对应分析i、q的变化关系如图3－1－3所示图3－1－3相关量与电路状态的对应情况二、LC回路中各量间的变化规律及对应关系同步同变关系在LC回路发生电磁振荡的过程中，电容器上的物理量，电量q、电场强度E、电场能EE是同时同向变化的，即：q↓—E↓—EE↓(或q↑—E↑—EE↑)振荡线圈上的物理量：振荡电流i、磁感应强度B、磁场能EB也

5、是同步同向变化的，即：i↑—B↑—EB↑(或i↓—B↓—EB↓)．三、对麦克斯韦电磁场理论的理解电磁场的产生如果在空间某处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变化的电场——变化的电场和变化的磁场是相互联系的，形成不可分割的统一体，这就是电磁场．麦克斯韦电磁场理论的要点(1)恒定的磁场不会产生电场，同样，恒定的电场也不会产生磁场；(2)均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场，同样，均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场；(3)振荡变化的磁场在周围空间产生同频率振荡的电场，同样，振荡变化的电场在周围空间产

6、生同频率振荡的磁场．四、电磁波的特点电磁波是一种波，因此它具有一切波的共性，同时它又是一种特殊的波，有区别于其他波的不同之处．电磁波是横波，电磁波中的电场和磁场相互垂直，电磁波在与两者均垂直的方向上传播．电磁波的传播不需要介质，电磁波在真空中的传播速度与光速相同，即c＝3.00×108m/s，同一种电磁波在不同介质中传播时频率不变，波速、波长改变，在介质中速度比真空中速度小．电磁波具有波的共性，能产生干涉，衍射等现象．电磁波传播过程中也就是电磁能量传播的过程．电磁波的波速、波长与频率满足关系：c＝λf.其中频率f由波源决定，波速与介质和频率有关，不同电磁波在同一

7、介质中波速不同，频率越高，波速越小；频率越低，波速越大．不同点机械波电磁波研究对象力学现象电磁现象周期性位移随时间和空间做周期性变化电场强度E和磁感应强度B随时间和空间做周期性变化续表传播情况传播需要介质，波速与介质有关，与频率无关传播无需介质，在真空中波速总等于光速c，在介质中传播时，波速与介质及频率都有关产生机理由(波源)质点的振动产生由电磁振荡(周期性变化的电流)激发是否横波可以是是是否纵波可以是否【典例1】如图3－1－4所示为振荡电路在某时刻的电容器的带电情况和电感线圈中磁感线方向情况，由图可知电容器在________电，电感线圈