1、7 麦克斯韦方程组和电磁波,(2),(3),(4),(1),麦克斯韦方程组的积分形式:,说明:,说明1. 麦克斯韦方程组是电磁场的基本规律。,它说明了电场、磁场是统一的整体。,它满足相对性原理(对任意惯性系规律形式相同),说明2. 以上麦克斯韦方程组是积分形式,反映了 电磁场的 瞬时关系与区域关系;,麦克斯韦方程组的微分形式可由数学中的奥斯特罗格拉得斯基公式和斯托克斯公式得到,微分形式反映了电磁场的 瞬时关系与当地关系:,麦克斯韦由微分形式的麦克斯韦方程组得出:电磁波满足波动方程的形式,并对比标准波动方程中的速度项,得到电磁波的传播速度为,真空中:,介质中:,电磁波的传播速度正好与光速一样大。
2、他预言光就是电磁波。,十年以后他的预言被赫兹的实验证实。,说明3. 变化的电磁场(电磁波)的传播速度,说明4. 电磁波的产生与传播,振荡电偶极子,图右半为LC 振荡回路。,实验表明:电容器充电后,K合向右, LC回路中电流的大小和方向会交替变化。,变化的电流 变化的磁场 变化的电场 变化的磁场 变化的电场 辐射电磁波,普遍规律:“当电荷有加速度时就要辐射电磁波”。,远场(离开振子很远的地方),,可以看成是平面波(横波),,和 相互垂直, 同频率,同相位地变化:,电场 , 磁场 与真空中波速 三者的矢量关系为:,或,在空间某点处, 电磁场的能量密度(单位体 积内电磁场的能量)为,有,在介质中,电磁波传播时,电磁场的能量也跟着传播。,大小-单位时间内通过垂直于传播方向的 单位面积的能量; 方向-电磁波的传播方向。,的关系:,