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高中物理第三册光的电磁说ppt0.ppt

1、光的波动性3. 光的电磁说光的电磁说 光的电磁说麦克斯韦电磁波谱红外线紫外线伦琴射线光的干涉现象 光的衍射现象光是一种波光的电磁说19世纪中叶,光的波动说已经得到了公认,但是光波的本质到底是什么,是像水波?还是像声波呢?19世纪 60年代, 麦克斯韦 预言了电磁波的存在,并从理论上得出电磁波在真空中的传播速度应为:光是一种电磁波光速返回目录光的电磁说 1、 麦克斯韦根据电磁理论,发现 电磁波的波速与光速相同, 提出了 光是一种电磁波 的假说赫兹通过实验证实了光的电磁本质,光的电磁说把光学和电学统一起来了2、 光的颜色是由电磁波的频率决定的 不同频率的色光在真空中波速相同,在介质中波速不同同一色

2、光在不同介质中,频率(颜色)不变,波长和波速都要改变在同一介质中,频率越高,波速起小3、 电磁波与机械波的比较 :共同点:都能产生干涉和衍射现象;它们波动的频率都取决于波源的频率;在不同介质中传播,频率都不变不同点:机械波的传播一定需要介质,其波速与介质的性质有关,与波的频率无关而电磁波本身就是一种物质,它可以在真空中传播,也可以在介质中传播电磁波在真空中传播的速度均为 3.010 8m s, 在介质中传播时,波速和波长不仅与介质性质有关,还与频率有关关于光的电磁说的几点强调 返回目录麦克斯韦( James Clerk Maxwell, 1831 1879), 英国物理学家,经典电磁理论的奠基

3、人 1831年 6月 13日出生于爱丁堡 1847年入爱丁堡大学听课,专攻数学他很重视实验,涉猎电化学、光学、分子物理学以及机械工程等等他说: “ 把数学分析和实验研究联合使用得到的物理科学知识,比之一个单纯的实验人员或单纯的数学家所具有的知识更加坚实、有益而牢固 ” 1850 年考入剑桥大学, 1854年以优异成绩毕业并获得了学位,留校工作 1856年起任苏格兰阿伯丁的马里沙耳学院的自然哲学讲座教授,直到 1874年经法拉第举荐,自 1860年起任伦敦皇家学院的物理学和天文学教授 1871年起负责筹划卡文迪什实验室,随后被任命在剑桥大学创办卡文迪什实验室并担任第一任负责人 1879年 11月

4、 5日麦克斯韦因患癌症在剑桥逝世,终年仅 48岁 麦克斯韦返回目录麦克斯韦一生从事过多方面的物理学研究工作,最杰出的贡献是在经典电磁理论方面在剑桥读书期间,麦克斯韦在读法拉第的电学实验研究时,被书中的新颖见解所吸引,他敏锐地领会到了法拉第的 “ 力线 ” 和 “ 场 ”的概念的重要性他注意到全书竟然无一数学公式,说明法拉第的学说还缺乏严密的理论形式在老师威廉 汤姆孙的启发和帮助下,决心用自己的数学才能来弥补法拉第工作的这一缺陷 返回目录麦克斯韦1855 1856 论法拉第力线这是麦克斯韦用数学工具表达法拉第学说的开端1861 1862 论物理力线在这一文中的思想已经超过法拉第,不仅对各种电磁现

5、象的联系,提供了统一的解释,而且挖掘出更深入的内在本质,这是麦克斯韦为电磁场理论建立迈出的关键性一步。1865 电磁场的动力学理论在实验事实及动力学的基础上构筑了一座全新的电磁学理论大厦。1865 1873 电磁理论被认为可以和牛顿的自然哲学的数学原理交相辉映麦克斯韦的电磁理论成为经典物理学的重要支柱之一 返回目录麦克斯韦的电磁场理论从超距作用过渡到以场为基本变量,是科学认识的一个革命性变革,根据研究,麦克斯韦大胆断言:光本身就是电磁波1886 1888年间赫兹做了一系列实验证实了电磁波的存在,并且测出了实验中的电磁波频率和波长,从而计算出电磁波的传播速度,发现电磁波的速度确实与光速相同,证明

6、了光的电磁说的正确性这样麦克斯韦的电磁场理论就把电、磁、光学规律统一起来,完成了人类认识史上的一次 “大综合 ”返回目录光的电磁说红外线在电磁波中,能够作用于人的眼睛并引起视觉的,只是一个很窄的波段,通常叫做可见光。其中波长最短的是紫光,波长约为 400nm波长最长的是红光,波长约为 770nm, 波长更长的光不能引起视觉,叫做红外线,红外线的波长范围很宽,约为 770nm 106nm返回目录利用灵敏的红外线探测器接收物体发出的红外线,用电子仪器对收到的信号进行处理,就可以知道被测物体的信息红外线主要作用是热作用,可以利用红外线来加热物体和进行红外线遥感 光的电磁说红外线技术的应用返回目录详介

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