1、,第3章：电磁波,第1节：电磁波的产生,1实验,一、电磁振荡,大小和方向都做周期性变化的电流叫做振荡电流,能够产生振荡电流的电路叫做振荡电路,理想的LC振荡电路：只考虑电感、电容的作用，而忽略能量损耗,LC振荡电路：由线圈L和电容C组成的最简单振荡电路。,2几个基本概念,一、电磁振荡,3LC回路的过程分析,正向放电,反向充电,反向放电,正向充电,电场能,磁场能,放电,充电,一、电磁振荡,4.电磁振荡的周期和频率,式中各物理量T、L、C、f的单位分别是s、H、F、Hz,电场和磁场之间到底存在什么样的关系呢？,一、电磁振荡,1变化的磁场产生电场装置如图所示，当穿过螺线管的磁场随时间变化时，上面的线
2、圈中产生感应电动势，引起感应电流使灯泡发光。,二、麦克斯韦的预言,（1）线圈中产生感应电动势说明了什么？麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生电场，正是这种电场(涡旋电场)线圈中驱使自由电子做定向的移动，引起了感应电流。（2）如果用不导电的塑料线绕制线圈，线圈中还会有电流、电场吗？有电场、无电流。 （3）想象线圈不存在时线圈所在处的空间还有电场吗？ 有 ！,二、麦克斯韦的预言,总结：麦克斯韦认为线圈只不过用来显示电场的存在，线圈不存在时，变化的磁场同样在周围空间产生电场，即这是一种普遍存在的现象，跟闭合电路是否存在无关。,二、麦克斯韦的预言,恒定的磁场不产生电场均匀变化的磁场产生恒定的电场周期性变
3、化的磁场产生同频率的振荡电场非均匀变化的磁场产生变化的电场,1变化的磁场产生电场,t,t,正弦曲线,振荡磁场,振荡电场,E与B频率相同,二、麦克斯韦的预言,2变化的电场产生磁场 既然变化的磁场能够在空间产生电场，那么，变化的电场能不能够在空间产生磁场？,麦克斯韦经过反复思考提出假设：变化的电场也相当于一种电流，也在空间产生磁场，即变化的电场在空间产生磁场。,二、麦克斯韦的预言,2变化的电场产生磁场,恒定的电场不产生磁场均匀变化的电场产生恒定的磁场周期性变化的电场产生同频率的振荡磁场非均匀变化的电场产生变化的磁场,二、麦克斯韦的预言,电磁场麦克斯韦根据自己的理论进一步预言，如果在空间某域中有周期
4、性变化的电场，那么，这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场，这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场。可见，变化的电场和变化的磁场是相互联系的，形成一个不可分离的统一体，这就是电磁场。,二、麦克斯韦的预言,电磁波 变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地传播。这种变化的电磁场在空间以一定的速度传播的过程叫做电磁波。,二、麦克斯韦的预言,1麦克斯韦英年早逝，没有见到科学实验对电磁场理论的证明。把天才的预言变成世人公认的真理，这是赫兹的功劳。,三、赫兹实验,2电磁波的特点,1）电磁波是横波 EBV,2) 计算满足：v=/T=f,4 )电磁波的频率由振源决定，同一电磁波在不同
5、介质中传播，v和变化，v介C,3）电磁波可以在真空中传播速度等于光速,c=310 8m/s,6）电磁波具有波的共性，能发生反射、折射、干涉、衍射、多普勒效应和偏振现象。,7）电磁波有能量。,5)不同电磁波在同一介质中传播，速度不同， f越高，v越小；f越低，v越大,三、赫兹实验,1LC回路中电容器极板上的电荷量随时间的变化关系如图所示，下列说法正确的是（ ）A在t1时刻，电路中的磁场能最小B从t1时刻到t2时刻，电路中电流变小C从t2时刻到t3时刻，电容器不断被充电D在t4时刻，电容器的电场能最小,思考与讨论,ACD,2下列关于电磁波的说法正确的是（ ）A均匀变化的磁场能够在空间产生电场B电磁波在真空和介质中传播速度相同C只要有电场和磁场，就能产生电磁波D电磁波在同种介质中只能沿直线传播,思考与讨论,A,2为使发射的电磁波的波长增为原来的2倍，可以将振荡电路的电容（ ）A变为原来的2倍B变为原来的一半C变为原来的4倍D变为原来的四分之一,思考与讨论,作业,课本P54：T3，T4,
