电磁波的发现(黑龙江省大庆市)

课件15张PPT。4.1 电磁波的发现法拉第发现电磁波的那年，麦克斯韦在英国爱丁堡诞生了。麦克斯韦总结了人类在19世纪中叶对电磁规律的研究成果，加上自己的创造性努力，最终以一组今天成为麦克斯韦方程组的电磁场方程，宣告了完整电磁场理论的建立。麦克斯韦方程组深刻的指出了电场与磁场的密切联系。或 Maxwell方程组各向同性、静止的介质中物态方程1. 变化的磁场产生电场
一、麦克斯韦电磁场理论即使在变化的磁场中没有闭合电路，也同样要在空间产生电场。2. 变化的电场产生磁场。一、麦克斯韦电磁场理论 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。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。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。二、电磁波 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。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电磁波形成示意图：激发激发激发激发1、电磁波的特点：
（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）电磁波的传播不需要介质。（4）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）2、电磁波与机械波比较
传播条件：机械波传播需要介质，而电磁波不需要介质。
传播规律：都遵循“V=λf=λ/T”这个关系式；且电磁波也能发生反射、折射、衍射、干涉等现象。
传播本质：机械波传播的是机械能，电磁波传播的是电磁能。麦克斯韦建立的完整电磁场理论，足以与牛顿力学理论相媲美，是物理学发展史上的一个里程碑式的贡献。
但是遗憾的是麦克斯韦英年早逝，他没见到科学实验对电磁场理论的证明。
把麦克斯韦的预言变成公认的真理的是赫兹的功劳。令人振奋的电火花三、赫兹的电火花1、试验装置：a.连接感应圈的两个金属球。b.导线环上的两个金属球。2、试验现象：当感应圈两个金属球间有火花跳过时，导线环两个小球
间也跳过了火花。3、现象解释： 当感应圈两个金属球间有火花跳过时，立刻产生了一个交变电磁场，形成电磁波在空间传播，经过导线环时激发出感应电动势，使得导线环中也产生了火花。三、赫兹的电火花赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波。在以后的实验中他还证明了麦克斯韦关于光的电磁理论。赫兹关于电磁波的实验，为无线电技术的发展开拓了道路。因此被誉为无线电通信的先驱。为了纪念他，把频率的单位定位赫兹。谢谢！