人教版高中物理选修3-4课件：14.1《电磁波的发现》.ppt

1、电磁波的发现 麦克斯韦是继法拉第之后，麦克斯韦是继法拉第之后， 集电磁学大成的伟大科学家。集电磁学大成的伟大科学家。 他依据库仑、高斯、欧姆、安他依据库仑、高斯、欧姆、安 培、毕奥、萨伐尔、法拉第等培、毕奥、萨伐尔、法拉第等 前人的一系列发现和实验成果，前人的一系列发现和实验成果， 建立了第一个完整的电磁理论建立了第一个完整的电磁理论 体系，不仅科学地预言了电磁体系，不仅科学地预言了电磁 波的存在，而且揭示了光、电、波的存在，而且揭示了光、电、 磁现象的本质的统一性，完成磁现象的本质的统一性，完成 了物理学的又一次大综合。这了物理学的又一次大综合。这 一理论自然科学的成果，奠定一理论自然科学的

2、成果，奠定 了现代的电力工业、电子工业了现代的电力工业、电子工业 和无线电工业的基础。和无线电工业的基础。 韦伯穿过一个又一个欧姆。韦伯穿过一个又一个欧姆。 把回音带给我把回音带给我“我是“我是 你忠实而又真诚的法拉，你忠实而又真诚的法拉， 充电到一个伏特，表示对充电到一个伏特，表示对 你的爱。你的爱。-麦克斯韦麦克斯韦 麦麦 克克 斯斯 韦韦 一、伟大的预言一、伟大的预言 1、变化的磁场产生电场 分析：分析：麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生 电场，正是这种电场电场，正是这种电场( (涡旋电场涡旋电场) )在线圈中驱使在线圈中驱使 自由电子做定向的移动，引起

3、了感应电流。即自由电子做定向的移动，引起了感应电流。即 变化的磁场产生电场。变化的磁场产生电场。 麦克斯韦相信自然规律的统一性与和谐性，相麦克斯韦相信自然规律的统一性与和谐性，相 信电场与磁场具有对称之美。他大胆地假设：变信电场与磁场具有对称之美。他大胆地假设：变 化的电场就像导线中电流一样，会在空间产生磁化的电场就像导线中电流一样，会在空间产生磁 场，即变化的电场产生磁场。场，即变化的电场产生磁场。 2、变化的电场产生磁场 变化的电场周围小磁针发生摆动 非均非均 匀变匀变 化的化的 磁场磁场 激发激发 变 化 电 场 变 化 电 场 均均 匀匀 变变 化化 激发激发 稳稳 定定 磁磁 场场

4、不不 在在 激激 发发 若非若非 均匀均匀 变化变化 激发激发 变 化 磁 场 变 化 磁 场 均匀变化均匀变化 激发激发 稳 定 电 场 稳 定 电 场 非均匀变化非均匀变化 3、电场和磁场的变化关系 二、电磁场、电磁波 1 1、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，这个在空间某域中有周期性变化的电场，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 期性变化的电场期性变化的电场。可

5、见，变化的电场和变化。可见，变化的电场和变化 的磁场是相互联系的，的磁场是相互联系的，形成一个不可分离的统一形成一个不可分离的统一 体，这就是电磁场体，这就是电磁场。 B B E E E E 电磁场由产生区域向外传播就形成了电磁波电磁场由产生区域向外传播就形成了电磁波 电磁波传播的速度等于光速。光是一种电磁波。电磁波传播的速度等于光速。光是一种电磁波。 电磁波在空间传播时，在任一位置上（或任一电磁波在空间传播时，在任一位置上（或任一 时刻）时刻）E E、B B、v v三矢量相互垂直。电磁波是横波。三矢量相互垂直。电磁波是横波。 2、电磁波图景的分析 3、赫兹的电火花实验 赫兹以前，由法拉第发现、麦克斯韦完成的电磁理论，因为未赫兹以前，由法拉第发现、麦克斯韦完成的电磁理论，因为未 经一系列的科学实验证明，始终处于“预想”阶段。把天才的经一系列的科学实验证明，始终处于“预想”阶段。把天才的 预想变成世人公认的真理，是赫兹的功劳。赫兹在人类历史上预想变成世人公认的真理，是赫兹的功劳。赫兹在人类历史上 首先捕捉到电磁波，使假说变成现实。首先捕捉到电磁波，使假说变成现实。