1、第 0章 电磁学漫谈电磁场与电磁波电磁学漫谈一、电磁场与电磁波理论发展简史三、该课程的内容二、电磁场与电磁波的典型应用第 0章 电磁学漫谈电磁场与电磁波电磁场与电磁波理论是近代自然科学中，理论相对最完整、应用最广泛的支柱学科之一。电磁场与电磁波技术已遍及人类的科学技术、政治、经济、军事、文化以及日常生活的各个领域。电磁场是物质世界的重要组成部分。在生产实践和科学技术领域存在大量与电磁场有关的问题。例如电力系统、电磁探矿、粒子加速器等。在迅变情况下，电磁场以电磁波的形式存在，其应用更为广泛，如无线电波、微波、热辐射、光波、 X射线等。19世纪是电磁研究蓬勃开展的时代，法拉第、欧姆、傅立叶、基尔霍
2、夫、奥斯特、安培、毕奥、萨伐尔、麦克斯韦、斯托克斯、汤姆森、赫兹、楞次、雅可比、西门，单单从这些名字和科学家的阵容，你就可以感受到这一时期的电磁科学取得了多么辉煌的成就。 一、电磁场与电磁波理论发展简史第 0章 电磁学漫谈电磁场与电磁波宇宙射线射线X射线紫外线可见光红外线微波毫米波厘米波分米波超短波短波中波长波无 线 电 波电磁波谱电磁波谱第 0章 电磁学漫谈电磁场与电磁波最早的天线最早的发射天线是 赫兹 在 1887年为了验证麦克斯韦根据理论推导所作关于存在电磁波的预言而设计的。它是两个约为 30厘米长、位于一直线上的金属杆，其远离的两端分别与两个约 40厘米 2的正方形金属板相连接，靠近的
3、两端分别连接两个金属球并接到一个感应线圈的两端，利用金属球之间的火花放电来产生振荡。当时，赫兹用的接收天线是单圈金属方形环状天线，根据方环端点之间空隙出现火花来指示收到了信号。 第 0章 电磁学漫谈电磁场与电磁波 1785年，法国科学家 库仑 在实验规律的基础上，提出了第一个电学定律：库仑定律。使电学研究走上了理论研究的道路。 1820年，由丹麦的科学家 奥斯特 在课堂上的一次试验中，发现了电的磁效应，从此将电和磁联系在一起 。 1822年， 法国 科学家 安培 提出了安培环路定律，将奥斯特的发现上升为理论。 1825年， 德国 科学家 欧姆 得出了第一个电路定律：欧姆定律。 1831年， 英
4、国 实验物理学家 法拉第 发现了电磁感应定律 。并设计了世界上第一台感应发电机。第 0章 电磁学漫谈电磁场与电磁波 1840年， 英国 科学家 焦耳 提出了焦耳定律，揭示了电磁现象的能量特性。 电磁学理论的完成者 英国 的物理学家 麦克斯韦 （ 18311879 ）。麦克斯韦方程组 用最完美的数学形式表达了宏观电磁学的全部内容 。麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在。第 0章 电磁学漫谈电磁场与电磁波 静电场：利用静电场对带电粒子具有力的作用。 如：静电复印、静电除尘以及静电喷漆 静磁场：利用磁场力的作用。 如：电磁铁、磁悬浮轴承以及磁悬浮列车等 时变电磁场：利用电磁波作为媒介传输信息。 如：无
5、线通信、广播、雷达、遥控遥测、微波遥感、无线因特网、无线局域网、卫星定位以及光纤通信等信息技术二、电磁场与电磁波应用的三个主要方面第 0章 电磁学漫谈电磁场与电磁波应用的各个领域电磁理论电子对抗无线通信广播、电视雷达、导航、遥感工业无损探伤射电天文强电（变压器、电机）等 电磁兼容等电磁医疗仪器、电磁医疗探地雷达磁悬浮技术微波烘干、杀菌第 0章 电磁学漫谈电磁场与电磁波静态场应用 时变场应用阴极射线示波器喷墨打印机磁分离器磁悬浮列车矿物的分选 .变压器蓝牙技术卫星通信微波炉 /电磁炉隐形飞机 .应用实例第 0章 电磁学漫谈电磁场与电磁波所有带电粒子偏转都是通过两平行板间的电位差实现原理应用： 阴极射线示波器 回旋加速器 喷墨打印机 速度选择器等原理：通过控制带电粒子（电子或是质子）的轨迹。
