(精品)高中物理新课标版人教版选修1-1精品课件:4-1《电磁波的发现》PPT课件.ppt
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1、4.1电磁波的发现 奥斯特奥斯特电流的磁效应电流的磁效应 法拉第法拉第电磁感应现象电磁感应现象伟大的预言伟大的预言麦克斯韦的电磁场理论要点麦克斯韦的电磁场理论要点伟大的预言伟大的预言 1、变化的磁场产生电场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,上面的线圈中产生感应电动势,引变化时,上面的线圈中产生感应电动势,引起感应电流使灯泡发光。起感应电流使灯泡发光。(1)线圈中产生感应电动势说明了什么?)线圈中产生感应电动势说明了什么?麦克斯韦认为麦克斯韦认为变化的磁场变化的磁场在线圈中产生在线圈中产生电场电场,正是这种电场正是这种电场(涡旋
2、电场涡旋电场)在线圈中驱使自由在线圈中驱使自由电子做电子做定向定向的移动,引起了的移动,引起了感应电流感应电流。(2)如果用不导电的塑料线绕制线圈,线圈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?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想象线圈不存在时线圈所在处的空间还有电场吗?有电场吗?有有!总结总结:麦克斯韦认为麦克斯韦认为线圈线圈只不过用来只不过用来显显示电场的存在示电场的存在,线圈不存在时,线圈不存在时,变化的磁场变化的磁场同样在周围空间产生电场,同样在周围空间产生电场,即这是一种普遍即这是一种普遍存在的现象,存在的现象,跟闭合电路是否
3、存在无关跟闭合电路是否存在无关。2变化的电场产生磁场变化的电场产生磁场 既然既然变化的磁场能够在空间产生电场,那变化的磁场能够在空间产生电场,那么,变化的电场么,变化的电场能不能够能不能够在空间产生磁场?在空间产生磁场?麦克斯韦经过反复思考麦克斯韦经过反复思考提出提出假设:假设:变化的电场也相变化的电场也相当于一种电流,也在空间产当于一种电流,也在空间产生磁场,即变化的电场在空生磁场,即变化的电场在空间产生磁场间产生磁场。二电磁场、1、电磁场、电磁场麦克斯韦根据自己的理论进一步预言,如果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性变化的电场,那么,在空间某域中有周期性变化的电场,
4、那么,这个变化的电场就在它周围空间产生周期性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间产生新的周期性变化的电场。可见,。可见,变化的电场和变化的磁场是相互联系的,变化的电场和变化的磁场是相互联系的,形形成一个不可分离的统一体,这就是电磁场成一个不可分离的统一体,这就是电磁场。2、电磁波、电磁波 变变化化的的电电场场和和变变化化的的磁磁场场交交替替产产生生,由由近近及及远远地地传传播播。这这种种变变化化的的电电磁磁场场在在空空间间以以一定的速度传播的过程叫做一定的速度传播的过程叫做电磁波。电磁波。
5、三赫兹的电火花三赫兹的电火花1 1、麦克斯韦英年早逝,没有见到科学实验对、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。公认的真理,这是赫兹的功劳。2 2、赫兹的实验:、赫兹的实验:它们都是以波的形式传播的。音乐的律动音乐的律动音乐的律动音乐的律动七色彩虹水波水波描述波的几个物理量:描述波的几个物理量:波长波长频率频率波速波速波长(波长()波波峰峰波波谷谷邻近的两个邻近的两个波峰波峰(或波谷或波谷)的距离,叫做)的距离,叫做波长波长。频率(频率(f)一秒内有一秒内有多少次多少次波峰或波谷通过,就是波峰
6、或波谷通过,就是波的频率波的频率。运动员舞动彩带运动员舞动彩带抖动绳子的波形波速(波速()S=V t=V T匀速直线运动匀速直线运动波的传播波的传播=CT电磁波的传播电磁波的传播T=1/fC=f电磁波谱:电磁波谱:电磁波的频率范围很广。按电磁波的电磁波的频率范围很广。按电磁波的波长或频率波长或频率大小的顺序大小的顺序把他们排列成谱,叫做把他们排列成谱,叫做电磁波谱。电磁波谱。可见光可见光(赤赤橙橙黄黄绿绿蓝蓝靛靛紫紫)红外线红外线无线电波无线电波紫外线紫外线X射线射线和和射线射线(700nm400nm)(400nm5nm)小小大大(1mm700nm)(1mm)(5nm)可见光:可见光:可见光的
7、可见光的波长波长在在700-400nm之间。之间。太阳光是由组成的太阳光是由组成的赤赤橙橙黄黄绿绿蓝蓝靛靛紫紫七种光七种光组成的。不同颜色的光时不同波长(频率)组成的。不同颜色的光时不同波长(频率)范围的电磁波范围的电磁波红外线红外线 是一种光波,是一种光波,比比无线电波无线电波短,比短,比可见光可见光长。长。所有物体所有物体都辐射红外线都辐射红外线。主要作用是。主要作用是热作用热作用。人眼看不见红外线。人眼看不见红外线。利用红外线测量体温利用红外线测量体温 红外线主要作红外线主要作用是热作用,可以用是热作用,可以利用红外线来加热利用红外线来加热物体和进行红外线物体和进行红外线遥感遥感 红外线
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