物理人教版（2019）必修第三册13.4《电磁波的发现及应用》（共16张ppt）

(共16张PPT)
13.4 电磁波的发现及应用
电磁场与电磁波
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电磁波
电磁场与电磁波
法拉第发现电磁感应的那年，麦克斯韦在英国爱丁堡诞生了。
法拉第
麦克斯韦
电磁场与电磁波
电磁感应现象：
在变化的磁场中放入一个闭合的导体回路，闭合导体回路中就产生感应电流。
电流
电荷的定向移动
电场
闭合导体回路
变化的磁场
麦克斯韦认为：变化的的磁场产生电场；
麦克斯韦假设：变化的电场也会产生磁场。
电磁场与电磁波
根据以上两个基本论点，麦克斯韦进一步推断：
不均匀变化的电场会产生变化的磁场，变化的磁场又会产生变化电场……于是，变化的电场和磁场交替产生，由近及远地传播。
①变化的电场和变化的磁场总是相互联系的，它们形成一个不可分离的统一场，这就是电磁场。
②麦克斯韦方程组深刻的指出电磁场的传播是一种波动过程，这就是电磁波。
电磁场与电磁波
激发
③电磁波的传播靠的是电场和磁场的相互“激发”，所以不需要介质，可以在真空中传播。
电磁波形成示意图：
非均匀变
化的磁场
变化电场
若是均匀变化
稳定磁场
不再激发
若非均匀变化
变化磁场
若是均匀变化
稳定电场
若非均匀变化
激发
激发
激发
④电磁波的传播的速度等于光速；光是一种以波动形式传播的电磁波。
电磁场与电磁波
麦克斯韦
赫兹
天才预言
公认真理
马可尼
应用：
无线电通讯—电报
电磁波谱
机械波：
波峰：凸起的最高处；
波谷：凹下的最低处；
波长：临近两个波峰（或波谷）的距离；
频率：1s内通过的波峰（或波谷）的次数；
波速：描述波的传播快慢程度；
（1）电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波在与二者均垂直的方向传播，
所以电磁波是横波。
（2）电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度，C=3×108m/s。
（3）电磁波波速,波长，频率之间遵循 。
（5）电磁波也会发生反射、折射、干涉、衍射、和偏振等现象。（光是电磁波）
（4）电磁波的传播不需要介质。
电磁波谱
电磁波谱
电磁波的能量
电磁波不仅仅是一种描述方式，而且是真正的物质存在。
电磁波具有能量
电磁波的能量
电磁波携带信息，既可以有线传播，也可以无限传播
电磁波通信
电信网
广播电视网
互联网
卫星宽带通信网络
1.下列关于电磁波的说法中正确的是（ ）
A.只要电场和磁场发生变化，就能产生电磁波
B.电磁波传播需要介质
C.停止发射电磁波，发射出去的电磁波仍能独立存在
D.电磁波具有能量，电磁波的传播是伴随着能量向外传递的
解析：对电磁波的产生机制及传播途径要搞清，如果电场（或磁场）是均匀变化的，产生的磁场（或电场）是恒定的，就不能产生新的电场（或磁场），也就不能产生电磁波。电磁波不同于机械波，它的传播不需要介质，故应选C、D项。
2.电磁场理论预言了什么（ ）
A.预言了变化的磁场能够在周围空间产生电场
B.预言了变化的电场能够在周围空间产生磁场
C.预言了电磁波的存在,电磁波在真空中的传播速度为光速
D.预言了电能够产生磁,磁能够产生电
解析：电磁场理论预言了电磁波的存在，所以正确选项为C。其中A、B是电磁场理论，不是预言的内容。
3.对于声波和电磁波的比较,下面说法中正确的是（ ）
A.它们都能发生反射现象
B.声音是由物体振动产生的,电磁波是由变化的电磁场产生的
C.光是一种电磁波,B超利用的是声波
D.它们都能在真空中传播
解析：声波和电磁波都属于波，所以它们都具有波的共性，能发生反射现象，故选项A正确。但它们产生的机理不同，声音是由物体振动产生的，电磁波是由变化的电磁场产生的，故选项B正确。光是一种电磁波，B超利用的是超声波，故选项C正确。电磁波既能在介质中传播又能在真空中传播，而声波只能在介质中传播，故选项D错误。
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