4.2电磁波 课件-2023-2024学年高二下学期物理教科版（2019）选择性必修第二册

第三章 电磁振荡与电磁波 第2节 电磁波 麦克斯韦 法拉第 奥斯特 磁场变化 感应电动势 感应电流 电流 电场力 产生 产生 驱使 形成 电荷定向运动 环中产生感应电流的实质:环内产生了电场，电场驱使电子定向移动而产生了电流 回路中有电流，回路中就有电场 问题1：闭合线圈放在磁场中如何产生电流? 分析思考 2024/4/28 WULICH.18-2 3 没有闭合回路是否有电流？电场呢？ 1．变化的磁场产生电场 思考2：将金属环拿走，当磁场变化时电场仍然存在吗？ 一、麦克斯韦电磁场理论的两个假设 如何理解变化 稳恒的磁场不产生电场 E t O B t O t B O 正弦曲线 振荡磁场 E O t 振荡电场 E与B频率相同 一、麦克斯韦电磁场理论的两个假设 1．变化的磁场产生电场 如何理解变化 稳恒的磁场不产生电场 运动电荷 变化电场 磁场 (本质) 变化的电场 磁场 产生 静止电荷 恒定电场 场强E不变 运动电荷 变化电场 一切磁现象都来源于电荷的运动－－磁现象的电本质 场强E 随时间变化 电容器在充放电时，不但导线中的电流要产生磁场，极板上电荷发生变化，极板间的电场也发生变化，变化的电场产生磁场。 一、麦克斯韦电磁场理论的两个假设 2．变化的电场产生磁场 稳恒的电场不产生磁场 一、麦克斯韦电磁场理论的两个假设 2．变化的电场产生磁场 周期性变化的电场和周期性变化的磁场，相互激发，相互联系，形成一个不可分割的统一的场—电磁场 1．电磁场： 2．电磁波： 电磁场由近及远的传播，就形成电磁波 ①电磁场是特殊的物质形态，具有能量 ②恒定电场和恒定磁场在同一空间叠加，不是电磁场 二、电磁场和电磁波 物理学史：赫兹用实验证实电磁波的存在 物理学史：麦克斯韦预言电磁波的存在，并计算出其传播速度等于光速，认为光是一种电磁波。 1）观察到了电磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍射等现象. 2）还测量出光的λ和f，算出电磁波和光有相同的速度. 3）奠定了无线电技术基础 3、电磁波的特点： λ z y x B E （1）电磁波是横波： B⊥E，且与传播方向垂直 （2）电磁波传播不需要介质，可以在真空中传播，速度等于 光速c=3×10 8m/s 在介质中传播时，波速与介质及频率都有关 波速：v=λ/T=λf （3)同一电磁波在介质中传播的速度 v介<C （5）电磁波具有波的共性，能发生反射、折射、干涉、衍射、多普勒效应和偏振现象。 （6）电磁波传递振动方式、能量、信息以及物质。 （4)不同电磁波在同一介质中传播，速度不同， f越高，v越小；f越低，v越大 电磁波在其他介质中的波长 λ介< λ真空 4、电磁波和机械波的比较： 电磁波 机械波 不同点 相同点 在真空或介质中均可传播 有介质才能传播 波速度由介质决定 传播速度与介质和频率有关（频率越高的电磁波在同一种介质中的传播速度越小） 都会发生折射、反射、衍射、干涉现象 υ ＝λ·f，都是周期性的，都是传播能量的过程 1、建立了电磁场方程，预言电磁波 2、实现了电磁光的统一，被认为是19世纪科学史上最伟大的统一 3、“场论”的认识 扩展了对自然界的认识和科学视野 爱因斯坦“从超距作用过渡到以场为基本变量” 4、光在真空中的速率是个常量。 爱因斯坦据此提出光速不变原理，狭义相对论 三、麦克斯韦理论在物理发展史上的意义 【课堂小结】 “磁生电” 赫兹检测到了电磁波，测出电磁波波速等于光速。 麦克斯韦猜想与假设： 1 . 变化的磁场产生电场 “电生磁” 2 . 变化的电场产生磁场 麦克斯韦 预言了电磁波的存在 预言光是一种电磁波 电磁波的发现过程 例1.下列说法正确的是（ ） A.电场和磁场总是相互联系的 B.变化的磁场产生变化的电场 C.恒定的电场产生恒定的磁场 D.均匀变化的电场产生磁场 E.周期性的磁场产生周期性的电场 DE Lavf58.29.100 $$