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文档简介

高中物理选修3-4（人教版）,14.1电磁波的发现,麦克斯韦诞生,法拉第发现电磁感应现象那年，麦克斯韦在苏格兰爱丁堡附近诞生了。他从小热爱科学，喜欢思考，1854年从剑桥大学毕业后，精心研读了法拉第的著作。法拉第关于“场”和“力线”的思想深深吸引了麦克斯韦，但他也看到了法拉第定性描述的弱点，因此，这位初出茅庐的科学家决定用他的数学才能来弥补。,相见恨晚,1860年初秋，麦克斯韦特意去拜访法拉第。两人虽然在年龄上相差四十岁，在性情、爱好、特长方面也迥然各异，可是对物质世界的看法却产生了共鸣。法拉第鼓励麦克斯韦：“你不应停留在用数学解释我的观点，而应该突破它！”,麦克斯韦现场教学,提出问题:,1.小灯泡为什么能发光？2.若用塑料线绕制线圈，线圈中会有电流和电场吗？3.若线圈被拿走，空间还会有电场吗？,1.变化的磁场产生电场,麦克斯韦认为在变化的磁场周围产生电场，正是这种电场在线圈中引起了感应电流，这是一种普遍存在的现象，跟闭合电路（导体环）是否存在无关，导体环的作用只是用来显示电流的存在。,2.变化的电场产生磁场,（1）对称之美：麦克斯韦根据电现象与磁现象的相似性和变化的磁场能产生电场的现象，提出了另一个大胆的假设：变化的电场也能产生磁场。（2）理论依据：变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生磁场，即变化的电场产生磁场。,变化的电场产生磁场,静电荷静电场运动的电荷变化的电场电流电流的磁效应磁场,知识拓展,恒定的电场不产生磁场；恒定的磁场不产生电场；均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场；均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场；振荡电场产生同频率的振荡磁场；振荡磁场产生同频率的振荡电场.,电磁波的产生,根据这两个基本论点，麦克斯韦推断：如果在空间某区域中有周期性变化的电场，那么就在空间引起周期性变化的磁场；这个变化的磁场又引起新的周期性变化的电场于是，变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远向周围传播，一个伟大的预言诞生了空间可能存在电磁波。,（1）电磁波是横波，在传播方向上的任一点E和B随时间做正弦规律变化，E与B彼此垂直且与传播方向垂直.（2）电磁波传播不需要任何介质，在真空中也能传播，因为电磁波的传播是依靠电场和磁场的相互“激发”，而不是靠介质的机械传递（3）电磁波的传播速度是光速，光是一种电磁波。(电、磁、光本质上是统一的),电磁波与机械波的区别,麦克斯韦电磁场理论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。遗憾的是，麦克斯韦英年早逝，他没有看到科学实验对电磁场理论的证明，把天才的预言变成世人公认的真理，是德国科学家赫兹的功劳.,赫兹的电火花实验装置,赫兹的贡献,赫兹用实验证明了麦克斯预言的正确性，第一次发现了电磁波通过实验测量证明了电磁波在真空中具有与光相同的速度c.通过实验观察到了电磁波的反射
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