电磁波的发现课件.ppt

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1、关于电磁波的发现现在学习的是第1页，共36页 奥斯特奥斯特电流的磁效应电流的磁效应 法拉第法拉第电磁感应现象电磁感应现象现在学习的是第2页，共36页英国物理学家经典电磁理论的奠基人。英国物理学家经典电磁理论的奠基人。1831年年6月月13日出生于爱丁堡。日出生于爱丁堡。15岁那年他的一篇关于卵形曲线画法的论文发岁那年他的一篇关于卵形曲线画法的论文发表在表在爱丁堡皇家学会会刊爱丁堡皇家学会会刊上，比笛卡尔的上，比笛卡尔的方法还简便。方法还简便。16岁进入爱丁堡大学听课，专攻数学，很重视岁进入爱丁堡大学听课，专攻数学，很重视实验。实验。19岁考入剑桥大学，岁考入剑桥大学，23岁以优异的成绩毕业，岁

2、以优异的成绩毕业，并留校工作。并留校工作。29岁起任伦敦皇家学院物理学和天文学教授。岁起任伦敦皇家学院物理学和天文学教授。1871年起负责筹划卡文迪许实验室。年起负责筹划卡文迪许实验室。1879年因癌症逝世，终年年因癌症逝世，终年48岁。岁。现在学习的是第3页，共36页伟大的预言伟大的预言麦克斯韦的电磁场理论要点麦克斯韦的电磁场理论要点伟大的预言伟大的预言 n1、变化的磁场产生电场变化的磁场产生电场n装置如图所示，当穿过螺线管的磁场随时间装置如图所示，当穿过螺线管的磁场随时间变化时，上面的线圈中产生感应电动势，引变化时，上面的线圈中产生感应电动势，引起感应电流使灯泡发光。起感应电流使灯泡发光。

3、现在学习的是第4页，共36页n（1）线圈中产生感应电动势说明了什么？）线圈中产生感应电动势说明了什么？n麦克斯韦认为麦克斯韦认为变化的磁场变化的磁场在线圈中产生在线圈中产生电场电场，正是这种电场正是这种电场(涡旋电场涡旋电场)在线圈中驱使自由在线圈中驱使自由电子做电子做定向定向的移动，引起了的移动，引起了感应电流感应电流。n（2）如果用不导电的塑料线绕制线圈，线圈如果用不导电的塑料线绕制线圈，线圈中还会有电流、电场吗？中还会有电流、电场吗？n有电场、无电流。n（3）想象线圈不存在时线圈所在处的空间还想象线圈不存在时线圈所在处的空间还有电场吗？有电场吗？n有有！现在学习的是第5页，共36页 总结

4、总结：麦克斯韦认为麦克斯韦认为线圈线圈只不过用来只不过用来显显示电场的存在示电场的存在，线圈不存在时，线圈不存在时，变化的磁场变化的磁场同样在周围空间产生电场，同样在周围空间产生电场，即这是一种普遍即这是一种普遍存在的现象，存在的现象，跟闭合电路是否存在无关跟闭合电路是否存在无关。现在学习的是第6页，共36页恒定恒定的磁场不产生电场的磁场不产生电场均匀变化均匀变化的磁场产生的磁场产生恒定恒定的电场的电场周期性变化的磁场周期性变化的磁场产生产生同频率同频率的的振荡电场振荡电场非均匀变化的磁场非均匀变化的磁场产生变化的电场产生变化的电场一、麦克斯韦的电磁场理论一、麦克斯韦的电磁场理论1 1、变化的

5、磁场产生电场、变化的磁场产生电场EtOBtOtB OEOt正弦曲线正弦曲线振荡振荡磁场磁场振荡振荡电场电场E E与与B B频率相同频率相同现在学习的是第7页，共36页2变化的电场产生磁场变化的电场产生磁场 既然既然变化的磁场能够在空间产生电场，那变化的磁场能够在空间产生电场，那么，变化的电场么，变化的电场能不能够能不能够在空间产生磁场？在空间产生磁场？麦克斯韦经过反复思考提麦克斯韦经过反复思考提出出假设：假设：变化的电场也相当于变化的电场也相当于一种电流，也在空间产生磁场，一种电流，也在空间产生磁场，即变化的电场在空间产生磁场即变化的电场在空间产生磁场。现在学习的是第8页，共36页2、变化的电

6、场产生磁场恒定恒定的电场不产生磁场的电场不产生磁场均匀变化均匀变化的电场产生的电场产生恒定恒定的磁场的磁场周期性变化的电场周期性变化的电场产生产生同频率同频率的的振荡磁场振荡磁场非均匀变化的电场非均匀变化的电场产生产生变化的磁场变化的磁场现在学习的是第9页，共36页二电磁场、n1、电磁场、电磁场n麦克斯韦根据自己的理论进一步预言，如果麦克斯韦根据自己的理论进一步预言，如果在空间某域中有周期性变化的电场，那么，在空间某域中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变化的磁场，这个变化的磁场又在它周围

7、空间产生新的周期性变化的电场间产生新的周期性变化的电场。可见，。可见，变化的电场和变化的磁场是相互联系的，变化的电场和变化的磁场是相互联系的，形形成一个不可分离的统一体，这就是电磁场成一个不可分离的统一体，这就是电磁场。现在学习的是第10页，共36页2、电磁波、电磁波 变变化化的的电电场场和和变变化化的的磁磁场场交交替替产产生生，由由近近及及远远地地传传播播。这这种种变变化化的的电电磁磁场场在在空空间间以以一定的速度传播的过程叫做一定的速度传播的过程叫做电磁波。电磁波。现在学习的是第11页，共36页2 2、电磁波的特点电磁波的特点1 1）电磁波）电磁波是横波是横波 EB V EB V 2 2)

8、计算满足：计算满足：v=v=/T=/T=f f4)4)电磁波的电磁波的频率由振源决定频率由振源决定，同一电磁波在不同介质，同一电磁波在不同介质中传播，中传播，v v和和变化，变化，v v介介C400nm）（400nm5nm）小小大大（1mm700nm）（1mm）（5nm）现在学习的是第19页，共36页红外线红外线 是一种光波，是一种光波，比比无线电波无线电波短，比短，比可见光可见光长。长。所有物体所有物体都辐射红外线。都辐射红外线。主要作用是主要作用是热作用热作用。人眼看不见红外线。人眼看不见红外线。利用红外线测量体温利用红外线测量体温现在学习的是第20页，共36页 红外线主要作用红外线主要作

9、用是热作用，可以利是热作用，可以利用红外线来加热物用红外线来加热物体和进行红外线遥体和进行红外线遥感感 红外线技红外线技术的应用术的应用注意注意:烤箱中的红光烤箱中的红光,不是红不是红外线外线,红外线是看不见的红外线是看不见的.利用红外线检测人体的健康利用红外线检测人体的健康状态，本图片是人体的背部热状态，本图片是人体的背部热图，透过图片可以根据不同颜图，透过图片可以根据不同颜色判断病变区域色判断病变区域 红外线卫星云图显示红外线卫星云图显示一九九九年九月十六日台一九九九年九月十六日台风约克于清晨靠近香港时风约克于清晨靠近香港时,中心的风眼清晰可见中心的风眼清晰可见现在学习的是第21页，共36

10、页无线电波无线电波1的的电磁波电磁波。用通信和广播。微波炉用的。用通信和广播。微波炉用的也是也是无线电波。无线电波。电视塔能发射无线电波利用微波加热利用微波加热现在学习的是第22页，共36页紫外线紫外线波长范围在5-400nm的电磁波是紫外线。紫外线紫外线具有具有较高的能量较高的能量。紫外线消毒紫外线消毒紫外线验钞紫外线验钞现在学习的是第23页，共36页X射线射线和和射线射线波长比波长比紫外线紫外线更短的更短的电磁波电磁波就是就是X射线射线和和射线射线X射线射线和和射线射线的波长很短，具有很强的的波长很短，具有很强的穿透性穿透性。现在学习的是第24页，共36页电磁波的能量电磁波的能量电场是电荷

11、周电场是电荷周围客观存在的围客观存在的物质物质磁场时客观磁场时客观存在的物质存在的物质电磁波是客观存在的物质电磁波是客观存在的物质电磁波具有能量。电磁波具有能量。现在学习的是第25页，共36页n四、太阳辐射四、太阳辐射n太阳辐射中含有可见光、太阳辐射中含有可见光、红外线红外线、紫外线紫外线，同时还有，同时还有X X射线射线、射线射线、无线电波无线电波。太阳辐射的能量集中在可见光、红外。太阳辐射的能量集中在可见光、红外线和紫外线三个区域内，如下图。波长在黄绿光附近，线和紫外线三个区域内，如下图。波长在黄绿光附近，辐射的能量最强。辐射的能量最强。现在学习的是第26页，共36页小结小结一、一、麦克斯

12、韦电磁场理论麦克斯韦电磁场理论1 1变化的磁场产生电场变化的磁场产生电场2 2变化的电场产生磁场变化的电场产生磁场3 3电磁场电磁场传播传播电磁波电磁波4 4、电磁波不需介质，以光速传播。、电磁波不需介质，以光速传播。二、赫兹证实：二、赫兹证实：1 1、电磁场、电磁波的存在。、电磁场、电磁波的存在。2 2、电磁波能反射、折射、干涉、衍射和偏振等现、电磁波能反射、折射、干涉、衍射和偏振等现 象，证明了电磁波与光具有相同的性质。象，证明了电磁波与光具有相同的性质。现在学习的是第27页，共36页小结小结二、电磁波谱二、电磁波谱 1 1、电磁波谱、电磁波谱：按电磁波的波长或频率大小的按电磁波的波长或频

13、率大小的顺序把它们排列成谱，顺序把它们排列成谱，叫做电磁波谱叫做电磁波谱2 2、波长从大到小的顺序波长从大到小的顺序：无线电波、光波（红无线电波、光波（红外线、可见光、紫外线）、外线、可见光、紫外线）、X X射线、射线、射线射线三、三、电磁波的能量电磁波的能量电磁波有能量。电磁波有能量。电磁波是一种物质电磁波是一种物质。四、太阳辐射四、太阳辐射太阳辐射的能量集中在可见光、红外线和紫外线三个太阳辐射的能量集中在可见光、红外线和紫外线三个区域。黄绿光附近，辐射的能量最强。区域。黄绿光附近，辐射的能量最强。现在学习的是第28页，共36页3 3、频率、频率(波长波长)不同的电磁波表现出作用不同不同的电

14、磁波表现出作用不同 红红外外线线主主要要作作用用是是热热作作用用，可可以以利利用用红红外外线线来来加加热热物体和进行红外线遥感；物体和进行红外线遥感；紫外线紫外线主要作用是化学作用，可用来杀菌和消毒；主要作用是化学作用，可用来杀菌和消毒；伦伦琴琴射射线线有有较较强强的的穿穿透透本本领领，利利用用其其穿穿透透本本领领与与物物质的密度有关，进行对人体的透视和检查部件的缺陷；质的密度有关，进行对人体的透视和检查部件的缺陷；射射线线的的穿穿透透本本领领更更大大，在在工工业业和和医医学学等等领领域域有有广广泛的应用，如探伤，测厚或用泛的应用，如探伤，测厚或用刀进行手术刀进行手术关于电磁波谱的几点强调关于

15、电磁波谱的几点强调 返回返回现在学习的是第29页，共36页n1 1、按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法、按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正确的是（中正确的是（）nA A、恒定的磁场在周围产生恒定的电场、恒定的磁场在周围产生恒定的电场nB B、变化的磁场在周围产生变化的电场、变化的磁场在周围产生变化的电场nC C、均匀变化的磁场在周围产生均匀变化、均匀变化的磁场在周围产生均匀变化的电场的电场nD D、均匀变化的磁场在周围产生恒定的电、均匀变化的磁场在周围产生恒定的电场场例与练例与练均匀变化均匀变化的磁场（电场）产生的磁场（电场）产生恒定恒定的电场（磁场）的电场（磁场）D现在学习的是第30页，

16、共36页n2 2、按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说、按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正确的是（法中正确的是（）nA A、振荡的磁场在周围产生恒定的电场、振荡的磁场在周围产生恒定的电场nB B、振荡的磁场在周围产生均匀变化的电、振荡的磁场在周围产生均匀变化的电场场nC C、振荡的电场在周围产生不同频率的振荡、振荡的电场在周围产生不同频率的振荡磁场磁场nD D、振荡的电场在周围产生同频率的振荡、振荡的电场在周围产生同频率的振荡磁场磁场例与练例与练振荡振荡磁场（电场）产生磁场（电场）产生同频率同频率的振荡的振荡电场（磁场）电场（磁场）D现在学习的是第31页，共36页n3 3、关于电磁波，下列说法

17、中正确的是关于电磁波，下列说法中正确的是nA A、均匀变化的电场和均匀变化的磁场互、均匀变化的电场和均匀变化的磁场互相激发，由产生处向远处传播形成电磁波相激发，由产生处向远处传播形成电磁波nB B、振荡电场和振荡磁场互相激发，由、振荡电场和振荡磁场互相激发，由产生处向远处传播形成电磁波产生处向远处传播形成电磁波nC C、电磁波的振荡电场和振荡磁场方向互、电磁波的振荡电场和振荡磁场方向互相垂直，且与传播方向互相垂直相垂直，且与传播方向互相垂直nD D、电磁波能够发生反射、干涉、衍射、偏电磁波能够发生反射、干涉、衍射、偏振现象振现象例与练例与练电磁波是电磁波是横波横波BCD现在学习的是第32页，共

18、36页n4 4、比较电磁波和机械波，下列说法中正、比较电磁波和机械波，下列说法中正确的是（）确的是（）nA A、电磁波和机械波都可以在真空中传播、电磁波和机械波都可以在真空中传播nB B、电磁波和机械波都是传递能量的一种、电磁波和机械波都是传递能量的一种形式形式nC C、电磁波和机械波都能产生反射、干涉、电磁波和机械波都能产生反射、干涉、衍射、偏振现象衍射、偏振现象nD D、电磁波和声波都是纵波、电磁波和声波都是纵波例与练例与练机械波只能在机械波只能在介质介质中传播中传播电磁波是电磁波是横波，横波，声波是声波是纵波纵波BC现在学习的是第33页，共36页5 5、任何电磁波在真空中都具有相同的（、

19、任何电磁波在真空中都具有相同的（）(A)(A)频率频率 (B)(B)波长波长 (C)(C)波速波速 (D)(D)能量能量C现在学习的是第34页，共36页6同步卫星可与地面传播无线电话，同步卫星可与地面传播无线电话，则说完话后至少多长时间才能听到对方则说完话后至少多长时间才能听到对方的回话？（卫星到地球上两通话处的距的回话？（卫星到地球上两通话处的距离都看作卫星高度，并设对方听完话后离都看作卫星高度，并设对方听完话后立即回话。已知：地球质量为立即回话。已知：地球质量为M，地球，地球半径为半径为R，地球自转周期为，地球自转周期为T）现在学习的是第35页，共36页感谢大家观看现在学习的是第36页，共36页