30 1麦克斯韦方程组for 2018-6-12

中山大学,电磁学麦克斯韦方程组,王伟良,2,位移电流（微分形式）,环路积分定理：微分形式：,变化的电场也会产生磁场。,位移电流（积分形式）,3,位移电流（积分形式）,4,Electricflux,差别？,5,Maxwell方程组,Maxwell方程组包含了电荷守恒。,ConceptualquestionsonMaxwellsequations,B,InducedE,E,InducedB,B在如何变化？E在如何变化？,ConceptualquestionsonMaxwellsequations,YouaregivenadischargedidealcapacitorwithcircularplatesradiusR.PointsAandBlieinsidethecapacitor,(rArBRrC).Attimet=0theswitchisclosedQuestion:HowdothemagnitudesofthemagneticfieldsatpointsA,BandCcompare?,7,C,8,半径为a的球体均匀带电荷q，半径在随时间变化a=a0+bt，这个过程中保持电荷在球内均匀分布。空间中的磁感应强度如何分布？,9,电磁波的产生与传播（电偶极辐射）,变化的电磁场在空间以一定的速度传播就形成电磁波.,10,振荡电偶极子附近的电磁场线,11,在激发源之外的“自由空间”中，电荷密度r和电流密度J均为零，,P482,12,波动方程,13,简单情形：电场只有x分量,若Ex只随z变化Ex(z,t)：,14,解的形式,光速与介电常数、磁导率有关，折射率与介电常数、磁导率有关。,15,特解,真空中可以传播各种频率的波，也可以传播各种频率的波的叠加；但它们都有相同的波速c。,16,17,伽利略变换,沿z轴以速度u前进的观察者：,波速：,18,相对性原理,在各个参照系中，Maxwell方程组都不同？,19,迈克尔逊干涉实验,由于地球的公转，在地球上两个垂直的方向上，光通过同一距离的时间应当不同，这一差异在迈克尔逊干涉仪上应产生干涉条纹移动。1881年，迈克耳孙在实验中未观察到这种条纹移动。1887年，迈克尔逊和著名化学家莫雷合作，改进了实验装置，但仍未发现条纹有任何移动。这次实验的结果，动摇了经典物理学的基础，为狭义相对论的建立铺平了道路。,20,称为波矢量，其方向代表波的传播方向.,单色线偏振光,21,电磁波的电场与电磁波传播方向垂直。,电磁波是横波,22,23,电磁波的特性如下：（1）电磁波是横波，电矢量E与磁矢量B都在垂直于传播方向上振动；（2）E与B互相垂直，而且EB的方向与传播方向k一致；（3）真空中E=cB,24,立体电影,裸眼3D（与本节课主题无关）,25,光屏障式技术,柱状透镜技术,26,27,夜视仪,微光红外（具有透过雾、雨等进行观察的能力）战例：1945年夏，美军登陆进攻冲绳岛。1982年4月6月，英阿之战。1991年海湾战争。,日盲区紫外预警,平流层中的臭氧层对200nm300nm范围的紫外线有强烈的吸收作用,28,29,微波炉,微波是指频率为300MHz-300GHz的电磁波，波长在1米到1毫米之间。微波炉的微波频率为2450MHz（波长0.12m），接近水分子共振频率。,是水分子固有频率的1/10，为什么不用水分子的固有