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电磁波的发现 选修3 4第十四章电磁波 电磁波的发现为信息传播提供了无与伦比的速度 加快了现代生活的节奏 麦克斯韦是继法拉第之后 集电磁学大成的伟大科学家 他依据库仑 高斯 欧姆 安培 毕奥 萨伐尔 法拉第等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体系 不仅科学地预言了电磁波的存在 而且揭示了光 电 磁现象的本质的统一性 完成了物理学的又一次大综合 这一理论自然科学的成果 奠定了现代的电力工业 电子工业和无线电工业的基础 一 伟大的预言 1 变化的磁场产生电场 分析 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 在线圈中驱使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 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 2 变化的电场产生磁场 变化的电场周围小磁针发生摆动 3 电场和磁场的变化关系 二 电磁场 电磁波 1 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 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 电磁波在空间传播时 在任一位置上 或任一时刻 E B v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
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