14.1 电磁波的发现
14.1 电磁波的发现
【教学目标】
1．知道麦克斯韦电磁场理论的重要地位。
2．知道麦克斯韦电磁场理论的主要内容；知道电磁波的特点。
3．知道赫兹实验及其重要意义。
【重点难点】
1．麦克斯韦电磁场理论的主要内容。
2．知道电磁波的特点。
【教学过程】
一、麦克斯韦的电磁场理论
1、变化的磁场产生电场：跟闭合电路是否存在无关。
（1）均匀变化的磁场产生不变的电场；
（2）非均匀变化的磁场产生变化的电场；
（3）振荡磁场产生同频率的振荡电场。
2、变化的电场产生磁场：
（1）均匀变化的电场产生不变的磁场；
（2）非均匀变化的电场产生变化的磁场；
（3）振荡电场产生同频率的振荡磁场。
二、电磁波
1、电磁场：变化的电场和变化的磁场相互联系着，形
成一个不可分割的统一体，这就是电磁场。
2、电磁波：变化的电场和变化的磁场交织在一起，由
产生的区域向远处传播就形成电磁波。
3、电磁波是物质，可以在真空中传播而不需要借助任
何介质。
4、电磁波是横波。
（1）在电磁波中，每处的电场强度和磁感应强度的方向总是相互垂直的，并且都跟那里的电磁波的传播方向垂直，即电场和磁场的振荡方向都跟波的传播方向垂直，因此电磁波是横波．
（2）在传播方向上的任一点，E和B都随时间按正弦规律变化。
5、电磁波具有波的一切特性。
（1）电磁波具有反射、折射、干涉和衍射等波的一切现象．
（2）波动的一般关系式：υ＝λ/T＝λ·f，也适用于电磁波。
a、电磁波的周期T、频率f由波源决定，与介质无关。
b、各种频率的电磁波在真空中的传播速度等于光速：c＝3×108m/s
c、在同一介质中，不同频率的电磁波传播速度不同，频率越大传播速度越小；在不同介质中，同一频率的电磁波传播速度与介质有关，即电磁波的传播速度由介质和频率共同决定（机械波的波速只由介质决定）。
6、电磁波在传播时，既传播了振动的形式，也传播了物质，传播了能量。在传播过程中，不变的是周期和频率。
7、电磁波与机械波的区别：
虽然电磁波和机械波都是波动，但它们本质不同：
（1）电磁波是由电磁振荡产生，是变化的电磁场的传播，而机械波是由机械振动产生，是机械振动在介质中的传播；
（2）电磁波可以在真空中传播，而机械波传播需要介质；
（3）机械波的传播速度只决定于介质，与频率无关；电磁波的速度不仅与介质有关，还与频率有关。
8、麦克斯韦电磁场理论的建立具有伟大的历史意义，足以根牛顿力学体系相媲美，它是物理学发展史中的一个划时代的里程碑。
三、赫兹的电火花
【例1】根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是：(
A.在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场。 )
B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场。
C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场。
D.振荡的电场一定产生同频率的振荡磁场。
【例2】关于电磁彼，下列说法中正确的是：(
A．在真空中，频率高的电磁波速度较大。 )
B．在真空中，电磁波的能量越大，传播速度越大。
C.电磁波由真空进人介质，速度变小，频率不变。
D．只要发射电路的电磁振荡一停止，产生的电磁波立即消失。