講稿復(fù)件復(fù)件復(fù)件物理學(xué)與社會(huì)進(jìn)步(I)

1、物理學(xué)與社會(huì)進(jìn)步：電學(xué)篇物理學(xué)與社會(huì)進(jìn)步：電學(xué)篇 熱機(jī)的應(yīng)用熱機(jī)的應(yīng)用極大提高了勞動(dòng)效率，促進(jìn)了第極大提高了勞動(dòng)效率，促進(jìn)了第一次工業(yè)革命。加之英國(guó)實(shí)現(xiàn)了君主立憲的資一次工業(yè)革命。加之英國(guó)實(shí)現(xiàn)了君主立憲的資本主義制度，英國(guó)率先完成第一次工業(yè)革命，成本主義制度，英國(guó)率先完成第一次工業(yè)革命，成為當(dāng)時(shí)第一號(hào)強(qiáng)國(guó)，號(hào)稱為當(dāng)時(shí)第一號(hào)強(qiáng)國(guó)，號(hào)稱“日不落日不落”帝國(guó)。帝國(guó)。 第二次工業(yè)革命是在第二次工業(yè)革命是在電磁學(xué)電磁學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，從此人類告別了從此人類告別了黑暗，進(jìn)入了光明黑暗，進(jìn)入了光明的時(shí)代。的時(shí)代。 首先研究電磁學(xué)的歷史及歷史人物做的貢獻(xiàn)；其首先研究電磁學(xué)的歷史及歷史人物做

2、的貢獻(xiàn)；其次研究電磁學(xué)對(duì)社會(huì)進(jìn)步的貢獻(xiàn)和今日電磁學(xué)。次研究電磁學(xué)對(duì)社會(huì)進(jìn)步的貢獻(xiàn)和今日電磁學(xué)。2、靜磁學(xué)的發(fā)展、人物和應(yīng)用靜磁學(xué)的發(fā)展、人物和應(yīng)用在西方，第一個(gè)記述磁現(xiàn)象的人是泰利斯，在小在西方，第一個(gè)記述磁現(xiàn)象的人是泰利斯，在小亞細(xì)亞亞細(xì)亞Magnesia發(fā)現(xiàn)了磁鐵礦，發(fā)現(xiàn)了磁鐵礦，Magnet來(lái)自于來(lái)自于地名。地名。系統(tǒng)研究是英國(guó)醫(yī)生吉爾伯特（英國(guó)女王伊麗莎系統(tǒng)研究是英國(guó)醫(yī)生吉爾伯特（英國(guó)女王伊麗莎白一世的御醫(yī)），把磁石加工成白一世的御醫(yī)），把磁石加工成“小地球小地球”，模，模擬擬“地磁地磁”，研究磁偏角。，研究磁偏角。在中國(guó)，磁礦，對(duì)鐵有吸引力，是鐵的母體，管在中國(guó)，磁礦，對(duì)鐵有吸引力，

3、是鐵的母體，管仲稱為仲稱為“慈石慈石”；秦始皇修阿房宮，做了磁鐵門；秦始皇修阿房宮，做了磁鐵門；公元前公元前4世紀(jì)，利用磁體做世紀(jì)，利用磁體做“司南司南”，指明方向，指明方向，指南針，鄭和下西洋。指南針，鄭和下西洋。1、靜電學(xué)的開(kāi)端、靜電學(xué)的開(kāi)端古代的中國(guó)與電古代的中國(guó)與電中國(guó)，三千多年前的中國(guó)，三千多年前的甲骨文中已經(jīng)有了甲骨文中已經(jīng)有了“電電”，所指的雷電。公元前所指的雷電。公元前2世紀(jì)的方士們用元?dú)庹摻馐兰o(jì)的方士們用元?dú)庹摻忉屃死纂姷男纬?。提出：釋了雷電的形成。提出：“陰?yáng)相薄為雷，激揚(yáng)陰陽(yáng)相薄為雷，激揚(yáng)為電為電”（西漢劉安（西漢劉安淮南子淮南子.墜形訓(xùn)墜形訓(xùn)），并發(fā)明），并發(fā)明了名叫了

4、名叫“砥吻砥吻”的避雷裝置（唐代王睿的避雷裝置（唐代王睿灸殼灸殼子子）。）。評(píng)述：評(píng)述：元?dú)庹撜J(rèn)為，萬(wàn)物的基本成分是陰、陽(yáng)二氣。類似于我們?cè)獨(dú)庹撜J(rèn)為，萬(wàn)物的基本成分是陰、陽(yáng)二氣。類似于我們說(shuō)的正電、負(fù)電，有無(wú)說(shuō)的正電、負(fù)電，有無(wú)“粒子性粒子性”沒(méi)有說(shuō)明。沒(méi)有說(shuō)明?！瓣庩?yáng)相薄，陰陽(yáng)相薄，激揚(yáng)激揚(yáng)”有有“陰氣、陽(yáng)氣相互摩擦陰氣、陽(yáng)氣相互摩擦”的含義。的含義。 “砥吻砥吻”原原指神話傳說(shuō)中的能夠噴浪降雨的大魚(yú)，后來(lái)指的是屋脊兩指神話傳說(shuō)中的能夠噴浪降雨的大魚(yú)，后來(lái)指的是屋脊兩端的魚(yú)尾裝磚瓦。雨天的屋面和墻壁是與大地相同的導(dǎo)體，端的魚(yú)尾裝磚瓦。雨天的屋面和墻壁是與大地相同的導(dǎo)體，通過(guò)通過(guò)“砥吻砥吻”的

5、的尖端放電尖端放電可以達(dá)到避雷的目的?？梢赃_(dá)到避雷的目的。希臘哲學(xué)家泰利斯（前希臘哲學(xué)家泰利斯（前6世紀(jì)）記錄了織工們的發(fā)現(xiàn)：毛皮世紀(jì)）記錄了織工們的發(fā)現(xiàn)：毛皮摩擦過(guò)的摩擦過(guò)的琥珀琥珀具有吸引輕小物體的能力。具有吸引輕小物體的能力。16世紀(jì)，英國(guó)醫(yī)生吉爾伯特，英國(guó)女王伊麗莎白一世的御世紀(jì)，英國(guó)醫(yī)生吉爾伯特，英國(guó)女王伊麗莎白一世的御醫(yī)，對(duì)金剛石、硫磺、明礬等物質(zhì)做了實(shí)驗(yàn)，摩擦后能夠獲醫(yī)，對(duì)金剛石、硫磺、明礬等物質(zhì)做了實(shí)驗(yàn)，摩擦后能夠獲得吸引輕小物體的能力。稱為電性。得吸引輕小物體的能力。稱為電性。琥珀琥珀,希臘文希臘文 ,英語(yǔ)英語(yǔ)electron, electricity.蓋里克，多才多藝的工程

6、師，擔(dān)任德國(guó)馬德堡市長(zhǎng)蓋里克，多才多藝的工程師，擔(dān)任德國(guó)馬德堡市長(zhǎng)35年。年。1654做了馬德堡半球?qū)嶒?yàn)做了馬德堡半球?qū)嶒?yàn);1660年，用硫磺球做實(shí)驗(yàn)，布年，用硫磺球做實(shí)驗(yàn)，布帛與之摩擦，發(fā)明了一臺(tái)帛與之摩擦，發(fā)明了一臺(tái)產(chǎn)生大量電荷的摩擦起電機(jī)產(chǎn)生大量電荷的摩擦起電機(jī)，用，用起電機(jī)帶電吸引輕小物體羽毛。實(shí)驗(yàn)裝置起電機(jī)帶電吸引輕小物體羽毛。實(shí)驗(yàn)裝置 二、電磁理論的建立二、電磁理論的建立 1. 開(kāi)始開(kāi)始2. 發(fā)展發(fā)展伽伐尼伽伐尼 伏達(dá)伏達(dá)庫(kù)侖扭秤庫(kù)侖 伏打電池堆羅賓遜羅賓遜,12rf06. 0卡文迪許，貴族，科學(xué)研究卡文迪許，貴族，科學(xué)研究中，比庫(kù)倫早中，比庫(kù)倫早11年；米切爾與卡文迪許的友誼。年

7、；米切爾與卡文迪許的友誼。02. 0庫(kù)倫庫(kù)倫,12rf04. 0萬(wàn)有引力理論的指導(dǎo)（類比）實(shí)驗(yàn)萬(wàn)有引力理論的指導(dǎo)（類比）實(shí)驗(yàn)1610) 1 . 37 . 2(1971年，測(cè)到的精度年，測(cè)到的精度真空中真空中,點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷q1、 q2，相距為，相距為r圖10-1q1q2rF實(shí)驗(yàn)規(guī)律：實(shí)驗(yàn)規(guī)律：221rqqF 方向：方向：同性相斥同性相斥，異性相吸異性相吸221rqqkF 229/.100 . 9CmNk041k22120./1085. 841mNCk 0稱為真空介電常數(shù)稱為真空介電常數(shù)庫(kù)侖定律庫(kù)侖定律221041rqqF庫(kù)侖定律庫(kù)侖定律roerqqF22141(10-1) er 是從點(diǎn)電荷是從點(diǎn)

8、電荷q1指向點(diǎn)電荷指向點(diǎn)電荷q2的的單位矢量單位矢量。 q1q2rF圖10-1re 庫(kù)侖定律的適用范圍：庫(kù)侖定律的適用范圍：點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷 若帶電體不能視為點(diǎn)電荷，則采用若帶電體不能視為點(diǎn)電荷，則采用“化整為零，集零化整為零，集零為整為整”方法處理。方法處理。作用作用產(chǎn)生產(chǎn)生電荷電荷q1 產(chǎn)生產(chǎn)生電場(chǎng)電場(chǎng)作用作用電荷電荷q2q1q2rF圖10-1re已證實(shí)：已證實(shí)： 電荷電荷q1和和q2沒(méi)有接觸，是如何發(fā)生相互沒(méi)有接觸，是如何發(fā)生相互作用的呢？作用的呢？什么是電場(chǎng)？如何描述電場(chǎng)？什么是電場(chǎng)？如何描述電場(chǎng)？電場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度一、電場(chǎng)：一、電場(chǎng)：存在于存在于電荷

9、電荷周圍的一種周圍的一種特殊特殊的的物質(zhì)物質(zhì)物質(zhì)性：物質(zhì)性：電場(chǎng)對(duì)處于場(chǎng)中的電荷有力作用電場(chǎng)對(duì)處于場(chǎng)中的電荷有力作用 電場(chǎng)力對(duì)場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)電荷做功，電場(chǎng)具有電場(chǎng)力對(duì)場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)電荷做功，電場(chǎng)具有能量能量 電場(chǎng)能與其他物質(zhì)（導(dǎo)體、電介質(zhì)）相互電場(chǎng)能與其他物質(zhì)（導(dǎo)體、電介質(zhì)）相互作用作用特殊性：特殊性：區(qū)別于實(shí)體物質(zhì)，電場(chǎng)具有空間疊加性。區(qū)別于實(shí)體物質(zhì)，電場(chǎng)具有空間疊加性。靜電場(chǎng)：靜電場(chǎng)：由相對(duì)于觀察者靜止的電荷激發(fā)的電場(chǎng)由相對(duì)于觀察者靜止的電荷激發(fā)的電場(chǎng)具體講：具體講：q0為正，則為正，則 與與q0受力方向相同受力方向相同Eq0為負(fù)，則為負(fù)，則 與與q0受力方向相反受力方向相反Eqq0EF0qFE

10、qq0F q0因極性不同，受力方向不同，但因極性不同，受力方向不同，但q0所在處場(chǎng)強(qiáng)的方所在處場(chǎng)強(qiáng)的方向是唯一的。由場(chǎng)源電荷向是唯一的。由場(chǎng)源電荷q的電性決定的電性決定.q為正，為正， 背向背向qEq為負(fù)，為負(fù)， 指向指向qEE三三.、場(chǎng)強(qiáng)疊加原理、場(chǎng)強(qiáng)疊加原理E1q2E2-q3E3q4E4q1P若：第若：第i個(gè)點(diǎn)電荷在個(gè)點(diǎn)電荷在P點(diǎn)激點(diǎn)激發(fā)的電場(chǎng)為發(fā)的電場(chǎng)為Ei則：則：P點(diǎn)總場(chǎng)強(qiáng)點(diǎn)總場(chǎng)強(qiáng)niiE1E注意：注意： 是各是各 的的矢量和矢量和 EiE若電荷為連續(xù)分布的帶電體，則取電荷元若電荷為連續(xù)分布的帶電體，則取電荷元dqdEVEdEVEdE若各若各 同向時(shí)，同向時(shí)，dEdEEdE若各若各 不

11、同向時(shí)，不同向時(shí)，kdEjdEidEEdzyxxxdEEyydEEzzdEE222zyxEEEE方向：方向：EExcosEEycosEEzcos四、場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算四、場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算1.點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷q的電場(chǎng)的電場(chǎng)qr.Pre圖10-2rooerqqF241oqFE (10-5)roerq24E 的大?。旱拇笮。?4rqEo 若若q0,電場(chǎng)方向由點(diǎn)電荷沿徑向指向四周；若電場(chǎng)方向由點(diǎn)電荷沿徑向指向四周；若qR），軸線上磁場(chǎng)），軸線上磁場(chǎng)nIB0)cos(cos2120nIBP1221, 012 安培其人安培其人、研究方法、成就、意義研究方法、成就、意義14 安培與畢奧安培與畢奧-薩伐尓的成就、爭(zhēng)論、意義薩伐

12、尓的成就、爭(zhēng)論、意義和啟示和啟示（1） 力線的觀點(diǎn)力線的觀點(diǎn)兩點(diǎn)兩點(diǎn)(c)一對(duì)等量正電荷一對(duì)等量正電荷(d)一對(duì)等量異號(hào)電荷一對(duì)等量異號(hào)電荷3、法拉第的貢獻(xiàn)、法拉第的貢獻(xiàn)媒介作用；空間疊加性媒介作用；空間疊加性磁力線圖磁力線圖首先介紹幾種簡(jiǎn)單的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。首先介紹幾種簡(jiǎn)單的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 IiIiI(t)Ii（2） 電磁感應(yīng)電磁感應(yīng),嬰兒的故事嬰兒的故事 電磁感應(yīng)定律由法拉第1831年提出，但他未給出定量的數(shù)學(xué)表達(dá)式。定律形式由（F.Neumann）1845年給出。考慮到楞次定律，加了個(gè)負(fù)號(hào)。 電磁感應(yīng)定律問(wèn)世是一個(gè)大事，為人類進(jìn)入電氣時(shí)代奠定了基礎(chǔ)。當(dāng)法拉第表演其實(shí)驗(yàn)時(shí)，貴婦人取笑道：你發(fā)

13、明的這個(gè)玩意兒有什么用？法拉第說(shuō)：夫人，新生的嬰兒有什么用？過(guò)了30年，西門子1867年發(fā)明了發(fā)電機(jī)。法拉第卻在1867年坐在輪椅上悄悄告別人世。 法拉第一生過(guò)著清貧的日子。不少公司和廠家愿以重金聘請(qǐng)他擔(dān)任顧問(wèn)，他拒絕了。其學(xué)生丁鐸兒說(shuō)：這位鐵匠的兒子，定書(shū)商的學(xué)徒，可以得到15萬(wàn)鎊的財(cái)富。另一方面是沒(méi)有報(bào)酬的學(xué)問(wèn)。他選擇了后者，過(guò)著貧困的日子。這使得英國(guó)的科學(xué)聲譽(yù)比別國(guó)都高，獲得了接近40年的光榮。1 分子運(yùn)動(dòng)論2 麥克斯韋方程組A 隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)可以產(chǎn)生電場(chǎng)旋渦電場(chǎng)：區(qū)別于靜電場(chǎng)B 變化的電場(chǎng)可以產(chǎn)生磁場(chǎng)C 波速二、電磁理論的完成BIab 靜電場(chǎng)：靜電場(chǎng)：由電荷產(chǎn)生，是保守力場(chǎng)；電力線起

14、于正由電荷產(chǎn)生，是保守力場(chǎng)；電力線起于正電荷，止于負(fù)電荷，不形成閉合曲線。電荷，止于負(fù)電荷，不形成閉合曲線。 感生電場(chǎng)：感生電場(chǎng)：由由變化的磁場(chǎng)變化的磁場(chǎng)激發(fā)，激發(fā)，是非保守力場(chǎng)是非保守力場(chǎng)；其；其電力線是電力線是閉合曲線閉合曲線, 故又稱為故又稱為渦旋電場(chǎng)渦旋電場(chǎng)。 4.感生電場(chǎng)與靜電場(chǎng)的感生電場(chǎng)與靜電場(chǎng)的比較比較感生電場(chǎng)的方向可用感生電場(chǎng)的方向可用楞次定律楞次定律來(lái)確定。來(lái)確定。 感生電場(chǎng)感生電場(chǎng)Ei的電力線是的電力線是圍繞磁力線圍繞磁力線的的閉合曲線閉合曲線；位移電流密度：位移電流密度：位移電流強(qiáng)度：位移電流強(qiáng)度：dtdIed (12-19)即即:電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)中某點(diǎn)的位移電流密度位移

15、電流密度等于該點(diǎn)等于該點(diǎn)電位移矢量電位移矢量對(duì)時(shí)間對(duì)時(shí)間的變化率的變化率；通過(guò)電場(chǎng)中某面積的；通過(guò)電場(chǎng)中某面積的位移電流強(qiáng)度位移電流強(qiáng)度等于通過(guò)該面積的等于通過(guò)該面積的電位移通量電位移通量對(duì)時(shí)間對(duì)時(shí)間的變化率的變化率。 麥克斯韋認(rèn)為麥克斯韋認(rèn)為:變化的電場(chǎng)是一種變化的電場(chǎng)是一種電流電流，即，即位移電流位移電流。麥克斯韋指。麥克斯韋指出：出：dtDdJd(12-18)圖12-39kIlE+q-q麥克斯韋方程組的意義：麥克斯韋方程組的意義：(1)概括、總結(jié)了一切宏觀電磁現(xiàn)象的規(guī)律。概括、總結(jié)了一切宏觀電磁現(xiàn)象的規(guī)律。(2)預(yù)見(jiàn)了電磁波的存在。預(yù)見(jiàn)了電磁波的存在。變化的磁場(chǎng)激發(fā)電場(chǎng)變化的磁場(chǎng)激發(fā)電場(chǎng)

16、變化的電場(chǎng)激發(fā)磁場(chǎng)變化的電場(chǎng)激發(fā)磁場(chǎng) 電磁場(chǎng)這樣交替激發(fā)，就可以離開(kāi)場(chǎng)源而在空間作電磁場(chǎng)這樣交替激發(fā)，就可以離開(kāi)場(chǎng)源而在空間作為一個(gè)整體傳播開(kāi)去，從而形成電磁波。為一個(gè)整體傳播開(kāi)去，從而形成電磁波。圖12-43i變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生的電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互垂直電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互垂直。1.波速波速真空中：真空中： 可見(jiàn)可見(jiàn),真空中電磁波的傳播速度即為真空中電磁波的傳播速度即為光速光速。這與實(shí)驗(yàn)。這與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。這也表明結(jié)果一致。這也表明,光波光波就是在某一波段的就是在某一波段的電磁波電磁波。coo1 = c。2.電磁波是橫波電磁波是橫波 E，H的方向與傳播方向垂直的方向與傳播方向垂直。(傳播方向

17、)xEyHz1 發(fā)現(xiàn)了電磁波2 電磁波的波速、類光實(shí)驗(yàn)反射、聚焦、衍射、折射、干涉麥克斯韋的理論取得了決定性勝利?！白耘ｎD以后世界上最偉大的數(shù)學(xué)物理學(xué)家”。愛(ài)恩斯坦感嘆說(shuō)：“物理學(xué)家花了幾十年時(shí)間理解麥克斯韋的理論，赫茲的實(shí)驗(yàn)以后，對(duì)新理論的抵抗才被打垮”。 赫茲在物理學(xué)上的主要貢獻(xiàn)是發(fā)現(xiàn)電磁波。當(dāng)時(shí)人赫茲在物理學(xué)上的主要貢獻(xiàn)是發(fā)現(xiàn)電磁波。當(dāng)時(shí)人們對(duì)電磁理論的認(rèn)識(shí)還很不一致。們對(duì)電磁理論的認(rèn)識(shí)還很不一致。18791879年，亥姆霍茲為年，亥姆霍茲為柏林科學(xué)院設(shè)計(jì)的重金懸賞中，提出了用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證麥克柏林科學(xué)院設(shè)計(jì)的重金懸賞中，提出了用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證麥克斯韋電磁波的理論和預(yù)言。斯韋電磁波的理論和預(yù)言。 1

18、8941894年年1 1月月1 1日。因血液中毒在波恩逝世，年僅日。因血液中毒在波恩逝世，年僅3636歲。為歲。為了紀(jì)念他的卓越貢獻(xiàn)，將頻率的單位命名為赫茲。了紀(jì)念他的卓越貢獻(xiàn)，將頻率的單位命名為赫茲。 愛(ài)因斯坦評(píng)價(jià)說(shuō)：愛(ài)因斯坦評(píng)價(jià)說(shuō)：“只是等到赫茲以實(shí)驗(yàn)證實(shí)了麥克只是等到赫茲以實(shí)驗(yàn)證實(shí)了麥克斯韋電磁波的存在以后，對(duì)新理論的抵抗才被打垮。斯韋電磁波的存在以后，對(duì)新理論的抵抗才被打垮?！笨煽梢哉f(shuō)，赫茲的卓越實(shí)驗(yàn)，為麥克斯韋的理論添上了至關(guān)重以說(shuō)，赫茲的卓越實(shí)驗(yàn)，為麥克斯韋的理論添上了至關(guān)重要的一筆。其后迅速發(fā)展起來(lái)的無(wú)線通訊技術(shù)，則是直接要的一筆。其后迅速發(fā)展起來(lái)的無(wú)線通訊技術(shù)，則是直接受惠于赫

19、茲的無(wú)與倫比的實(shí)驗(yàn)。受惠于赫茲的無(wú)與倫比的實(shí)驗(yàn)。 一項(xiàng)偉大的科學(xué)成果從發(fā)現(xiàn)到為人類所利用，往一項(xiàng)偉大的科學(xué)成果從發(fā)現(xiàn)到為人類所利用，往往需要經(jīng)過(guò)幾代人前赴后繼的努力。麥克斯韋預(yù)言電往需要經(jīng)過(guò)幾代人前赴后繼的努力。麥克斯韋預(yù)言電磁波的存在，但卻沒(méi)有能通過(guò)親手實(shí)驗(yàn)證實(shí)他的預(yù)言磁波的存在，但卻沒(méi)有能通過(guò)親手實(shí)驗(yàn)證實(shí)他的預(yù)言；赫茲透過(guò)閃爍的火花，第一次證實(shí)電磁波的存在，；赫茲透過(guò)閃爍的火花，第一次證實(shí)電磁波的存在，但卻但卻斷然否認(rèn)利用電磁波進(jìn)行通信的可能性斷然否認(rèn)利用電磁波進(jìn)行通信的可能性。他認(rèn)為。他認(rèn)為，若要利用電磁波進(jìn)行通信，需要有一面面積與歐洲，若要利用電磁波進(jìn)行通信，需要有一面面積與歐洲大陸相

20、當(dāng)?shù)木扌头瓷溏R。大陸相當(dāng)?shù)木扌头瓷溏R。 馬可尼自幼便有廣泛的愛(ài)好，對(duì)電學(xué)、機(jī)械學(xué)、馬可尼自幼便有廣泛的愛(ài)好，對(duì)電學(xué)、機(jī)械學(xué)、化學(xué)都有濃厚的興趣?；瘜W(xué)都有濃厚的興趣。1313歲便在赫茲證實(shí)電磁波存在歲便在赫茲證實(shí)電磁波存在的論文的啟發(fā)下，萌發(fā)了利用電磁波進(jìn)行通信的大膽的論文的啟發(fā)下，萌發(fā)了利用電磁波進(jìn)行通信的大膽設(shè)想。他時(shí)而在閣樓上，時(shí)而在庭院或農(nóng)場(chǎng)里進(jìn)行無(wú)設(shè)想。他時(shí)而在閣樓上，時(shí)而在庭院或農(nóng)場(chǎng)里進(jìn)行無(wú)線電通信的試驗(yàn)。線電通信的試驗(yàn)。 18971897年，馬可尼建立了世界上第一家年，馬可尼建立了世界上第一家無(wú)線電器材公司無(wú)線電器材公司美國(guó)馬可尼公司。美國(guó)馬可尼公司。18981898年，英國(guó)舉行游

21、艇賽，終點(diǎn)是距海岸年，英國(guó)舉行游艇賽，終點(diǎn)是距海岸2020英里的海上。英里的海上。都柏林快報(bào)都柏林快報(bào)特聘馬可特聘馬可尼用無(wú)線電傳遞消息，游艇一到終點(diǎn)，他尼用無(wú)線電傳遞消息，游艇一到終點(diǎn)，他便通過(guò)無(wú)線電波，使岸上的人們立即知道便通過(guò)無(wú)線電波，使岸上的人們立即知道勝負(fù)結(jié)果，觀眾為之欣喜若狂?？梢哉f(shuō)，勝負(fù)結(jié)果，觀眾為之欣喜若狂。可以說(shuō)，這是無(wú)線電通信的第一次實(shí)際應(yīng)用。這是無(wú)線電通信的第一次實(shí)際應(yīng)用。 19091909年，馬可尼獲年，馬可尼獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，這年他才，這年他才3535歲。歲。 馬可尼發(fā)送第一封無(wú)線馬可尼發(fā)送第一封無(wú)線電報(bào)的設(shè)備復(fù)制品電報(bào)的設(shè)備復(fù)制品西門子發(fā)電機(jī)、雅克

22、比電動(dòng)機(jī)（12乘客航行）變壓器的發(fā)明與輸電、交流電電力傳輸系統(tǒng)1萬(wàn)伏特電壓 從七公里外送到倫敦，降到100V，給用戶使用。電燈：鉑金絲、碳弧光燈、鎢絲電報(bào)機(jī)：莫爾斯電碼，海底電報(bào)電纜，開(kāi)爾文無(wú)線電傳播：馬可尼、波波夫，過(guò)英吉利海峽，1901年過(guò)加拿大到英國(guó)。二極管、三極管電子管二極管、三極管電子管1923年美國(guó)從華盛頓到費(fèi)城發(fā)送了哈丁總統(tǒng)的照片；1928年美國(guó)出現(xiàn)電視臺(tái)。無(wú)線電廣播、電視量子力學(xué)與半導(dǎo)體二極管、電子計(jì)算機(jī) 亨利的故事。電磁波發(fā)射與接收裝置電磁波發(fā)射與接收裝置 汽車是個(gè)靜電屏蔽室汽車是個(gè)靜電屏蔽室平面簡(jiǎn)諧波平面簡(jiǎn)諧波如果原點(diǎn)的振動(dòng)表達(dá)式如果原點(diǎn)的振動(dòng)表達(dá)式:tAycos0沿沿x正

23、方向傳播正方向傳播的平面簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)式的平面簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)式:)(cosxtAy平面波的動(dòng)力學(xué)方程平面波的動(dòng)力學(xué)方程222221tyxy(為波速為波速)上冊(cè)上冊(cè)p173tBEtEB00tEjB001 赫茲發(fā)現(xiàn)電磁波接受線圈平行發(fā)射線圈(氖管發(fā)光)接受線圈垂直發(fā)射線圈(氖管不亮)磁場(chǎng)電場(chǎng)tEB00tEjB00tBEtBE2200tEE2200)()(tEEE00 E2200222222)(tEEzyx2200222222)(tEEzyx220022tExEyy222221tyxy00211smc/1031800)(cos0cxtEEy(傳播方向)xEyHzsmc/1031800真空中的光速對(duì)那個(gè)參

24、考系而言？真空中的光速與參考系無(wú)關(guān)！2 光速不變?cè)?狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論電磁波在真空中的傳播速度和真空中的光速相等，說(shuō)明光是某一頻率范圍內(nèi)的電磁波1光學(xué)和電磁學(xué)統(tǒng)一起來(lái)了。)(cos0cxtEjE電磁波是橫波，那么光波呢？3 糾正光是縱波的假設(shè)馬呂斯定律(傳播方向)xEyHz1 古代中國(guó)在電磁學(xué)的發(fā)展和應(yīng)用中作的貢獻(xiàn)2 西方在庫(kù)倫定律發(fā)現(xiàn)之前在電磁學(xué)的發(fā)展和應(yīng)用中作的貢獻(xiàn)3 和西方相比，中國(guó)為什么在電磁場(chǎng)的研究和發(fā)展以及應(yīng)用中落伍了？給了我們什么啟示？4 庫(kù)倫定律是如何建立的？5 卡文迪許的性格與成就思考題與作業(yè)題：6伽伐尼伽伐尼 的成就、得失的成就、得失7 伏打的人格、研究方法、成就、意義的人格、研究方法、成就、意義8 富蘭克林其人，對(duì)天電、地電的統(tǒng)一，啟示9 奧斯特實(shí)驗(yàn)裝置、對(duì)電磁學(xué)的發(fā)展貢獻(xiàn)、奧斯特實(shí)驗(yàn)裝置、對(duì)電磁學(xué)的發(fā)展貢獻(xiàn)、意義、啟示意義、啟示10 安培其人安培其人、研究方法、成就、意義研究方法、成就、意義1