電磁波的發(fā)現(xiàn)及應用 課件 【知識精講+高效課堂 】 高二上學期物理人教版（2019）必修第三冊

電磁波為信息的傳遞插上了翅膀。廣播、電視、移動通信等通信方式，使古代人“順風耳、千里眼”的夢想變成了現(xiàn)實。那么，電磁波是怎樣發(fā)現(xiàn)的呢？13.4電磁波的發(fā)現(xiàn)及應用電視塔移動通信基站一、電磁場科學家們發(fā)現(xiàn)電磁波的歷程麥克斯韋奧斯特安培法拉第奧斯特首先發(fā)現(xiàn)了電流的周圍有磁場安培進一步做了很多有關電和磁的的研究工作法拉第發(fā)現(xiàn)了磁生電的方法，并首先提出了力線和場的概念

麥克斯韋是繼法拉第之后，依據(jù)庫侖、高斯、歐姆、安培、畢奧、薩伐爾、法拉第等前人的一系列發(fā)現(xiàn)和實驗成果，建立了第一個完整的電磁理論體系，不僅科學地預言了電磁波的存在，而且揭示了光、電、磁現(xiàn)象的本質的統(tǒng)一性，完成了物理學的又一次大綜合。這一理論自然科學的成果，奠定了現(xiàn)代的電力工業(yè)、電子工業(yè)和無線電工業(yè)的基礎。麥克斯韋（J.C.Maxwell,1831—1879)英國物理學家。一、（麥克斯韋）電磁場

麥克斯韋：觀點1：變化的磁場產(chǎn)生電場在變化的磁場中放一個閉合電路，由于穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路里會產(chǎn)生感應電流。電磁感應現(xiàn)象的實質沒有閉合電路，也同樣要在空間產(chǎn)生電場。1：均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場2：不均勻變化的磁場產(chǎn)生變化的電場（周期性變化的磁場產(chǎn)生周期性變化的電場）根據(jù)麥克斯韋理論，在給電容器充電的時候，不僅導體中的電流要產(chǎn)生磁場。而且在電容器兩極板間變化著的電場周圍也要產(chǎn)生磁場。一、（麥克斯韋）電磁場

麥克斯韋：觀點2：變化的電場產(chǎn)生磁場1：均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場2：不均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場（周期性變化的電場產(chǎn)生周期性變化的磁場）偉大的預言——電磁波電場E磁場B電場E電場E磁場B電場E（1）空間可能存在周期性變化的電磁場變化的電場變化的磁場變化的電場新的電場和磁場產(chǎn)生（2）變化的電磁場向外傳播，就形成了電磁波變化的電場和變化的磁場交替產(chǎn)生，由近及遠地向周圍傳播。產(chǎn)生產(chǎn)生產(chǎn)生二、電磁波二、電磁波機械波的傳播聲波

水波

傳播需要介質電磁波可以在真空中傳播，不需要介質。電磁波的傳播速度→等于光速光是以波動形式傳播的一種電磁振動——光是一種電磁波。3、電磁波的特點：（3）電磁波的頻率由振源決定，同一電磁波在不同介質中傳播，v和λ變化，v介<c（2）電磁波可以在真空中傳播速度等于光速c=3×108m/s（5）電磁波具有波的共性，能發(fā)生反射、折射、干涉、衍射、多普勒效應和偏振現(xiàn)象。（6）電磁波有能量。（4）不同電磁波在同一介質中傳播，速度不同，f越高，v越??；f越低，v越大（1）電磁波中的電場和磁場互相垂直，電磁波在與二者均垂直的方向傳播，所以電磁波是橫波。

E⊥B⊥V三、電磁波譜波的特性波長波峰波峰波谷波谷在1s內有多少次波峰（或波谷）通過，波的頻率就是多少。描述波傳播快慢的物理量叫作波速。三、電磁波譜電磁波的傳播規(guī)律：c=λf真空中：c=3×108m/s波速:c波長:λ頻率:f電磁波真空中：波長越大，頻率越小!3、電磁波的實驗證明：1886年，赫茲用實驗證明了麥克斯韋預言的正確性，第一次發(fā)現(xiàn)了電磁波，證實了麥克斯韋的電磁場理論。測出電磁波傳播速度與光速相同，證實了光是電磁波。捕捉電磁波如圖，高壓發(fā)生器G上安裝兩根長約1m、帶有放電電極的銅管A、B，兩極的間隙約0.5cm，銅管構成發(fā)射天線。絕緣架上固定同樣的兩根銅管C、D作為接收天線，兩管成一直線，中間連接一個電流表。閉合高壓發(fā)生器G的電源，在兩個電極間產(chǎn)生放電火花。讓接收天線與發(fā)射天線平行，改變兩個天線的距離，觀察電流表示數(shù)的變化。三、電磁波譜電磁波譜（背順序）按電磁波的波長或頻率大小的順序把它們排列起來。①可見光只是電磁波中的一小部分②不同的電磁波由于具有不同的頻率，才具有不同的特性。廣播

傳輸

衛(wèi)星通信

加熱理療

通信

消毒

診斷病情

摧毀

三、電磁波譜電磁波譜四、電磁波的能量電磁波的能量微波爐無線充電1.電磁波具有能量。2.電磁波是一種場物質。中國天眼FAST廣播信號五、電磁波通信例4.下列各組電磁波，按波長由長到短排列正確的是（）A.紫外線、可見光、紅外線、γ射線B.可見光、紅外線、紫外線、γ射線C.γ射線、紅外線、紫外線、可見光D.紅外線、可見光、紫外線、γ射線D1、中央廣播電臺發(fā)射“中波”段某套節(jié)目的信號、家用微波爐中的微波、VCD機中的激光(可見光)、人體透視用的X光，這些都是電磁波，它們的頻率分別為f1、f2、f3、f4，可以判斷正確的是(

)A．f1＞f2＞f3＞f4

B．f1＜f2＜f3＞f4C．f1＜f2＜f3＜f4

D．f1＞f2＞f3＜f4查找資料知道這些波的波長由大到小，由c＝λf可得他們的頻率f由小到大，故C正確．C1、(多選)根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，下列說法正確的是(

)A．電場一定能產(chǎn)生磁場，磁場也一定能產(chǎn)生電場B．變化的電場一定產(chǎn)生磁場C．穩(wěn)定的電場也可以產(chǎn)生磁場D．變化的磁場一定產(chǎn)生電場根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，變化的電場和變化的磁場相互聯(lián)系在一起，形成一個統(tǒng)一的、不可分割的電磁場．變化的電場一定產(chǎn)生磁場，穩(wěn)定的電場不產(chǎn)生磁場，故A、C錯誤，B正確．同理知D正確．BD【例題1】(多選)下列關于電磁波的敘述中，正確的是(

)A．電磁波是電磁場由發(fā)生區(qū)域向遠處的傳播B．電磁波在任何介質中的傳播速度均為3×108m/sC．電磁波在真空中能傳播D．