《電磁波的發(fā)現(xiàn)》PPT課件

4.1電磁波的發(fā)現(xiàn),奧斯特電流的磁效應(yīng),法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象,偉大的預(yù)言麥克斯韋的電磁場理論要點(diǎn)偉大的預(yù)言,1、變化的磁場產(chǎn)生電場裝置如圖所示，當(dāng)穿過螺線管的磁場隨時(shí)間變化時(shí)，上面的線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，引起感應(yīng)電流使燈泡發(fā)光。,（1）線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢說明了什么？麥克斯韋認(rèn)為變化的磁場在線圈中產(chǎn)生電場，正是這種電場(渦旋電場)在線圈中驅(qū)使自由電子做定向的移動(dòng)，引起了感應(yīng)電流。（2）如果用不導(dǎo)電的塑料線繞制線圈，線圈中還會(huì)有電流、電場嗎？有電場、無電流。（3）想象線圈不存在時(shí)線圈所在處的空間還有電場嗎？有！,總結(jié)：麥克斯韋認(rèn)為線圈只不過用來顯示電場的存在，線圈不存在時(shí)，變化的磁場同樣在周圍空間產(chǎn)生電場，即這是一種普遍存在的現(xiàn)象，跟閉合電路是否存在無關(guān)。,2變化的電場產(chǎn)生磁場既然變化的磁場能夠在空間產(chǎn)生電場，那么，變化的電場能不能夠在空間產(chǎn)生磁場？,麥克斯韋經(jīng)過反復(fù)思考提出假設(shè)：變化的電場也相當(dāng)于一種電流，也在空間產(chǎn)生磁場，即變化的電場在空間產(chǎn)生磁場。,二電磁場、,1、電磁場麥克斯韋根據(jù)自己的理論進(jìn)一步預(yù)言，如果在空間某域中有周期性變化的電場，那么，這個(gè)變化的電場就在它周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場，這個(gè)變化的磁場又在它周圍空間產(chǎn)生新的周期性變化的電場?？梢?，變化的電場和變化的磁場是相互聯(lián)系的，形成一個(gè)不可分離的統(tǒng)一體，這就是電磁場。,2、電磁波,變化的電場和變化的磁場交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)地傳播。這種變化的電磁場在空間以一定的速度傳播的過程叫做電磁波。,三赫茲的電火花,1、麥克斯韋英年早逝，沒有見到科學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)電磁場理論的證明。把天才的預(yù)言變成世人公認(rèn)的真理，這是赫茲的功勞。,2、赫茲的實(shí)驗(yàn)：,電磁波譜,它們都是以波的形式傳播的。,音樂的律動(dòng),七色彩虹,水波,描述波的幾個(gè)物理量：,波長,頻率,波速,波長（）,波峰,波谷,鄰近的兩個(gè)波峰（或波谷）的距離，叫做波長。,頻率（f）,一秒內(nèi)有多少次波峰或波谷通過，就是波的頻率。,運(yùn)動(dòng)員舞動(dòng)彩帶,抖動(dòng)繩子的波形,波速（）,S=Vt,=,V,T,勻速直線運(yùn)動(dòng),波的傳播,=,C,T,電磁波的傳播,T=1/f,C=f,電磁波譜：,電磁波的頻率范圍很廣。按電磁波的波長或頻率大小的順序把他們排列成譜，叫做電磁波譜。,可見光,（赤橙黃綠藍(lán)靛紫）,紅外線,無線電波,紫外線,X射線和射線,（700nm400nm）,（400nm5nm）,小,大,（1mm700nm）,（1mm）,（5nm）,可見光：,可見光的波長在700-400nm之間。,太陽光是由組成的赤橙黃綠藍(lán)靛紫七種光組成的。不同顏色的光時(shí)不同波長（頻率）范圍的電磁波,紅外線,是一種光波，比無線電波短，比可見光長。所有物體都輻射紅外線。主要作用是熱作用。人眼看不見紅外線。,利用紅外線測量體溫,紅外線主要作用是熱作用，可以利用紅外線來加熱物體和進(jìn)行紅外線遙感,紅外線技術(shù)的應(yīng)用,注意:烤箱中的紅光,不是紅外線,紅外線是看不見的.,利用紅外線檢測人體的健康狀態(tài)，本圖片是人體的背部熱圖，透過圖片可以根據(jù)不同顏色判斷病變區(qū)域,紅外線衛(wèi)星云圖顯示一九九九年九月十六日臺(tái)風(fēng)約克于清晨靠近香港時(shí),中心的風(fēng)眼清晰可見,無線電波,1的電磁波。用通信和廣播。微波爐用的也是無線電波。,電視塔能發(fā)射無線電波,利用微波加熱,紫外線,波長范圍在5-400nm的電磁波是紫外線。,紫外線具有較高的能量。,紫外線消毒,紫外線驗(yàn)鈔,X射線和射線,波長比紫外線更短的電磁波就是X射線和射線,X射線和射線的波長很短，具有很強(qiáng)的穿透性。,電磁波的能量,電場是電荷周圍客觀存在的物質(zhì),磁場時(shí)客觀存在的物質(zhì),電磁波是客觀存在的物質(zhì),電磁波具有能量。,四、太陽輻射太陽輻射中含有可見光、紅外線、紫外線，同時(shí)還有X射線、射線、無線電波。太陽輻射的能量集中在可見光、紅外線和紫外線三個(gè)區(qū)域內(nèi)，如下圖。波長在黃綠光附近，輻射的能量最強(qiáng)。,小結(jié),一、麥克斯韋電磁場理論1變化的磁場產(chǎn)生電場2變化的電場產(chǎn)生磁場3電磁場傳播電磁波4、電磁波不需介質(zhì)，以光速傳播。二、赫茲證實(shí)：1、電磁場、電磁波的存在。2、電磁波能反射、折射、干涉、衍射和偏振等現(xiàn)象，證明了電磁波與光具有相同的性質(zhì)。,小結(jié),一、波長、頻率和波速1描述波動(dòng)的物理量：波長、頻率和波速2波峰、波谷：凸起的最高處叫做波峰；凹下的最低處叫波谷。3波長：鄰近的兩個(gè)波峰(或波谷)間的距離叫做波長4、頻率：1S內(nèi)通過的波峰或波谷的次數(shù)叫頻率。5、波速公式：波速=波長頻率C=f6、電磁波在真空中的速度：C=3.00108m/s.,小結(jié),二、電磁波譜1、電磁波譜：按電磁波的波長或頻率大小的順序把它們排列成譜，叫做電磁波譜2、波長從大到小的順序：無線電波、光波（紅外線、可見光、紫外線）、X射線、射線三、電磁波的能量電磁波有能量。電磁波是一種物質(zhì)。四、太陽輻射太陽輻射的能量集中在可見光、紅外線和紫外線三個(gè)區(qū)域。黃綠光附近，輻射的能量最強(qiáng)。,3、頻率(波長)不同的電磁波表現(xiàn)出作用不同紅外線主要作用是熱作用，可以利用紅外線來加熱物體和進(jìn)行紅外線遙感；紫外線主要作用是化學(xué)作用，可用來殺菌和消毒；倫琴射線有較強(qiáng)的穿透本領(lǐng)，利用其穿透本領(lǐng)與物質(zhì)的密度有關(guān)，進(jìn)行對(duì)人體的透視和檢查部件的缺陷；射線的穿透本領(lǐng)更大，在工業(yè)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，如探傷，測厚或用刀進(jìn)行手術(shù),關(guān)于電磁波譜的