麥克斯韋電磁場(chǎng)理論

第四節(jié)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論電磁感應(yīng)與電磁場(chǎng)

炎熱的夏季，街頭樹(shù)陰下乘涼的人們都悠閑地聽(tīng)著自己喜歡的電臺(tái)節(jié)目，成為現(xiàn)代人們休閑的一道風(fēng)景．這些天人傳話一樣的聲音是怎么來(lái)到人們跟前的？那么多人聽(tīng)不同的人說(shuō)話，怎么都不互相干擾？解答：我國(guó)的天人傳話始自1926年10月1日，中國(guó)建成了第一座無(wú)線廣播電臺(tái)并正式廣播.1940年12月30日，延安新華廣播電臺(tái)誕生，這是中國(guó)共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)建立的第一座無(wú)線廣播電臺(tái)．中華人民共和國(guó)成立后，廣播事業(yè)得到迅速發(fā)展，很快普及了聲音廣播.1958年和1973年，又先后實(shí)現(xiàn)了黑白電視和彩色電視廣播．要實(shí)現(xiàn)無(wú)線廣播，首先要將聲音信息或圖像信息轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)．由聲音信息轉(zhuǎn)變成的電信號(hào)稱為音頻信號(hào)，其頻率范圍為16～20千赫．由圖像信息轉(zhuǎn)變成的電信號(hào)稱視頻信號(hào)，其頻率范圍從幾赫到幾兆赫．其次，要用音頻信號(hào)或視頻信號(hào)去調(diào)制作為載體的載波信號(hào)，才能將調(diào)制后的信號(hào)反饋至發(fā)射天線，形成無(wú)線電波輻射出去．載波的頻率必須數(shù)倍于音頻或視頻，稱之為射頻．在同一地區(qū)內(nèi)，各臺(tái)或各套節(jié)目都有指定的載波頻率(例如中央人民廣播電臺(tái)第1套節(jié)目中波段為693千赫)，接收者根據(jù)載波頻率的不同來(lái)選擇所需要的節(jié)目．一、變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)1．在法拉第電磁試驗(yàn)中，變化的磁場(chǎng)在閉合電路周?chē)a(chǎn)生一個(gè)________，這個(gè)________推動(dòng)閉合電路導(dǎo)體中的________做定向移動(dòng)，形成了電流．2．麥克斯韋認(rèn)為，在________周?chē)a(chǎn)生電場(chǎng)是一種普遍現(xiàn)象，跟________是否存在無(wú)關(guān)．________只是用來(lái)顯示電流存在的．一、1.電場(chǎng)電場(chǎng)電荷2.變化的磁場(chǎng)閉合電路電路的閉合二、變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)1．麥克斯韋推斷，不僅電流能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的__________也能夠產(chǎn)生__________．這就是麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的基本觀點(diǎn)．2．變化的____________，變化的____________，變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)相互聯(lián)系，形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一體——____________.3．變化的電場(chǎng)和____________由近及遠(yuǎn)地向周?chē)臻g傳播出去，就形成了電磁波．電磁波的傳播速度與____________相同．二、1.電場(chǎng)磁場(chǎng)2.電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)電磁場(chǎng)3.磁場(chǎng)光速4．1888年，德國(guó)物理學(xué)家______________用“赫茲振子”試驗(yàn)，直接驗(yàn)證了電磁波的存在．電磁波與光一樣，具有____________________等波動(dòng)現(xiàn)象．三、電磁場(chǎng)是一種物質(zhì)1．電磁場(chǎng)可以使____________移動(dòng)，也就是可以對(duì)外做功，所以，電磁場(chǎng)具有____________________________．__________________________是物質(zhì)存在的基本形態(tài)之一．2．光壓是______________________，由俄國(guó)物理學(xué)家________觀測(cè)到．4.赫茲反射、折射、衍射和干涉三、1.電荷能量電磁場(chǎng)2.光對(duì)被照射物的壓力列別捷夫1．對(duì)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的理解．(1)變化的磁場(chǎng)在空間產(chǎn)生的電場(chǎng)，與自由電荷激發(fā)的靜電場(chǎng)不同，它的電場(chǎng)線是閉合的，它的存在與空間有無(wú)導(dǎo)體、有無(wú)閉合電路無(wú)關(guān)．(2)均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)．“均勻變化”指的是在相等的時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化量相同，即磁感應(yīng)強(qiáng)度對(duì)時(shí)間的變化率恒定．(3)產(chǎn)生電磁波的電磁場(chǎng)，必須是振蕩的電磁場(chǎng)，“振蕩的”是指周期性變化并且變化是不均勻的．2．電磁波的特點(diǎn)有哪些？(1)電磁波是橫波，在傳播方向上任一點(diǎn)E和B隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，E和B彼此垂直且與電磁波的傳播方向垂直．(2)電磁波的傳播速度v＝λf，在真空中的傳播速度等于光速．(3)電磁場(chǎng)貯存電磁能．電磁波的發(fā)射過(guò)程就是輻射能量的過(guò)程．(4)麥克斯韋預(yù)言了電磁波，赫茲證實(shí)了電磁波的存在，測(cè)出了波長(zhǎng)和頻率，證實(shí)了真空中傳播速度等于光速，驗(yàn)證了電磁波能產(chǎn)生反射、折射、衍射和干涉等現(xiàn)象．電磁場(chǎng)理論

靜電場(chǎng)不產(chǎn)生磁場(chǎng)，靜磁場(chǎng)也不產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)互相聯(lián)系形成不可分割的統(tǒng)一體——電磁場(chǎng)．周期性變化的電場(chǎng)(或磁場(chǎng))產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)(或電場(chǎng))．

（多選題）下列關(guān)于電磁場(chǎng)理論的說(shuō)法，正確的有(

)A．變化的電場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)B．變化的磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)C．周期性變化的電場(chǎng)產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)D．周期性變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng)解析：本題是有關(guān)電磁場(chǎng)理論的概念題，要解決本題，關(guān)鍵在于理解電磁場(chǎng)理論的內(nèi)容．尤其是“變化”兩字．電磁場(chǎng)理論的內(nèi)容：變化的電場(chǎng)(磁場(chǎng))產(chǎn)生磁場(chǎng)(電場(chǎng))，所以以上四個(gè)選項(xiàng)均對(duì)．答案：ABCD電磁場(chǎng)與電磁波

麥克斯韋認(rèn)為如果在空間某處產(chǎn)生了變化的電場(chǎng)，就會(huì)在空間產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)；而這變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)又在較遠(yuǎn)的地方引起新的變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)．這個(gè)過(guò)程反復(fù)進(jìn)行，使變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)由近及遠(yuǎn)地向周?chē)臻g傳播出去，形成電磁波．

（多選題）下列關(guān)于電磁波的說(shuō)法中正確的是(

)A．只要電場(chǎng)和磁場(chǎng)發(fā)生變化，就能產(chǎn)生電磁波B．電磁波的傳播需要介質(zhì)C．停止發(fā)射電磁波，發(fā)射出去的電磁波仍能獨(dú)立存在D．電磁波具有能量，電磁波的傳播是伴隨著能量向外傳遞的解析目：要想烘產(chǎn)生火持續(xù)遞的電射磁波午，變并化的植電場(chǎng)(或磁何場(chǎng))產(chǎn)生栗的磁猴場(chǎng)(或電茂場(chǎng))必須恰是非杯均勻狹變化耍的，呼所以A選項(xiàng)藝錯(cuò)誤潮；電皇磁波套是物潑質(zhì)波滋，電告磁波島的傳肢播可愛(ài)以不享需要秀介質(zhì)扛而在棵真空者中傳堡播，B選項(xiàng)舍錯(cuò)誤悅；電賓磁波甚可以魂脫離“波源”而獨(dú)給立存寫(xiě)在，C選項(xiàng)替正確提；電設(shè)磁波驅(qū)可以炕使電森荷移珠動(dòng)，動(dòng)說(shuō)明緣瑞電磁翼波具制有能駛量，證電磁乏波傳褲播的討過(guò)程煩，也申就是堂能量央的傳濁播過(guò)暫程，嗽所以D正確嚼．答案檢：CD點(diǎn)評(píng)柳：通過(guò)綢本題錯(cuò)認(rèn)識(shí)統(tǒng)電磁耕波的從物質(zhì)妹性．屠電磁棉波是嚼一種紙由電保磁場(chǎng)曠構(gòu)成蜻的特同殊物譽(yù)質(zhì)，石在理饑解麥煎氏電手磁場(chǎng)縫理論蝦時(shí)，該要注翻意靜翻止的功電場(chǎng)持或靜澇止的恩磁場(chǎng)拉是不執(zhí)能產(chǎn)滿生電群磁波匆的．讀者橫看到同上面僅這一暮組方仗程一散定想雀知道似它是鈔干什排么用米的，毅這些夾奇形燒怪狀驗(yàn)的符手號(hào)足呈夠讓倍整個(gè)島物理訪學(xué)界月大吃草一驚琴了，甲因?yàn)槌撬鸥罾藡D整個(gè)享電磁籍學(xué)的撿一切朽現(xiàn)象禁！難愉怪當(dāng)圈初玻櫻爾茲帖曼在貼提到識(shí)這些罵方程圍時(shí)引草用了懸歌德墻的話冊(cè)：“封寫(xiě)出洲這些攪符號(hào)家的是洽上帝釘嗎？跳”其實(shí)閥這正熔是麥新克斯把韋(生于18齊31年11月13日)在18末64年建兔立的包一組脾描述貸電磁萌場(chǎng)理師論的坊一組尤方程學(xué)式(最初吩，麥宗克斯妨韋寫(xiě)天成八椒個(gè)方蘭程式斬，人群們把萌那八五個(gè)方宅程式惱加以竹概括歉，合葬并后口剩下仙這四傍個(gè))，它觸揭示咱了一螺切電毛磁現(xiàn)采象，肚是電轟磁學(xué)畝研究批的基暈礎(chǔ)，蟻每一繳位從啞事電慈磁研愉究的巷人都圓必須結(jié)熟記斜這一偽組方匪程式室．我痛們改懶寫(xiě)一湖下，滋還可吃以看敏到它贏所具宇有的孔完美芒對(duì)稱婚性：變化繞的電孤場(chǎng)?蠟變化惑的磁瘋場(chǎng)(5駕)變化杜的磁呢場(chǎng)?溉變化顧的電斯場(chǎng)(6礎(chǔ))電場(chǎng)愛(ài)?激漿發(fā)電細(xì)場(chǎng)的舒電荷(7梨)磁場(chǎng)低?激肯發(fā)磁廊場(chǎng)的站磁荷(8稱)這里疑我們鏈已看嶄到了殺電生逮磁、襪磁生余電的隸過(guò)程于：方傘程(5刑)告訴顧人們幅，變渴化的剪電場(chǎng)東可以豎產(chǎn)生姑變化僅的磁腳場(chǎng)；難方程(6個(gè))又告懷訴人遣們，撞變化捕的磁墳場(chǎng)又哲能在純周?chē)鷶_空間跌激發(fā)偵變化透的電折場(chǎng)．互它反昂映了然電場(chǎng)揉與磁打場(chǎng)之葛間的很相互涉轉(zhuǎn)換候過(guò)程嬌，所罩以電性流能他產(chǎn)生閉磁效減應(yīng)，不而變溜化的毫電場(chǎng)菌又能眾感應(yīng)般出電暗流(電磁身感應(yīng))來(lái)，尺這正委是麥護(hù)克斯膊韋理救論的葡必然國(guó)結(jié)果扇．方確程(7止)和方蓬程(8邀)，分猴別是桌電荷莖激發(fā)旁電場(chǎng)虧與磁暈荷激咳發(fā)磁介場(chǎng)的泡機(jī)制休．不耀過(guò)到歉目前構(gòu)為止更，人弦們還沾沒(méi)有謙在自堅(jiān)然界菜中發(fā)僚現(xiàn)單捎磁荷稱的存美在，孔所以拍方程(8忌)右邊察只能陪取零俘，這飲可以旅說(shuō)是濫整個(gè)莫優(yōu)美繪對(duì)稱臺(tái)性中饒的破鐵缺．科學(xué)巡壽家們禽正在瞧自然葬界中折尋找數(shù)單磁鑄荷——磁單求極子籍，據(jù)蜘說(shuō)已肅取得酒了一寸定的漆進(jìn)展黨．另萌外，純根據(jù)椅這組欺方程副，麥?？怂棺骓f還肚得出兩，變能化的愧電磁永場(chǎng)在添空間甩中要旦形成甩電磁輪波，練光就斑是一認(rèn)種電槍磁波捏，電揚(yáng)磁波膀在真犯空中寇是以敬光速牢傳播貴的.1嬸88費(fèi)8年，慮物理暗學(xué)家甜赫茲骨終于坐用實(shí)獄驗(yàn)證選明電今磁波防的存孟在，哀從而善證明艘麥克連斯韋毯電磁富場(chǎng)理童論的乏正確棵性．1.關(guān)于四電磁鵝場(chǎng)和船電磁被波的羊正確煎說(shuō)法今是（忙之）A.喜電場(chǎng)恒和磁賓場(chǎng)總帳是相復(fù)互聯(lián)捷系的真，它丙們統(tǒng)由稱為臂電磁拘波B.苗電磁扁場(chǎng)由場(chǎng)發(fā)生爬的區(qū)興域向至遠(yuǎn)處焦傳播炸形成緊電磁份波C.占在電渣場(chǎng)周諒圍一搖定產(chǎn)摸生磁潤(rùn)場(chǎng)，女磁場(chǎng)熄周?chē)鷾愐欢ㄐ蕻a(chǎn)生清電場(chǎng)陽(yáng)D.歉電磁晝波是慕一種脾波，鏟聲波炸也是甲一種脅波，混理論解上它輝們是掛同郵種晝性質(zhì)禁的波篇解析酒：電磁錫場(chǎng)由淹發(fā)生搜的區(qū)仁域向虜遠(yuǎn)處煌的傳貸播形獻(xiàn)成電毯磁波.2.關(guān)于庭電磁旁波，哀下列慶說(shuō)法棕正確版的是炭（）A.虎光不失是電諸磁波康B.跟電磁霧波需俗要有適介質(zhì)朗才能斥傳播灣C.歪只要屬有電愧場(chǎng)和燭磁場(chǎng)術(shù)，就蛛可以浴產(chǎn)生步電磁暫波D.目真空梅中，鼓電磁裳波的慘傳播瀉速度暑與光蝦速相集同一.BD8．關(guān)蒸