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文档简介

第11章麦克斯韦方程组和电磁辐射第1页11.1麦克斯韦方程组11.1麦克斯韦方程组第2页前人成就+感生电场+位移电流磁场强度电位移与它们相关辅助量：第3页(2)(3)(4)(1)麦克斯韦方程组积分形式：第4页说明：说明1.

麦克斯韦方程组是电磁场基本规律。它说明了电场、磁场是统一整体。它满足相对性原理（对任意惯性系规律形式相同） 说明2.

以上麦克斯韦方程组是积分形式，反应了电磁场瞬时关系与区域关系；麦克斯韦方程组微分形式可由数学中奥斯特罗格拉得斯基公式和斯托克斯公式得到,微分形式反应了电磁场瞬时关系与当地关系：第5页(2)由公式(1)可得:(1)(2)(3)(4)（奥）（斯）麦克斯韦方程组微分形式第6页麦克斯韦由微分形式麦克斯韦方程组得出：电磁波满足波动方程形式,并对比标准波动方程中速度项，得到电磁波传输速度为真空中:介质中:电磁波传输速度恰好与光速一样大。他预言光就是电磁波。十年以后他预言被赫兹试验证实。说明3.改变电磁场(电磁波)传输速度第7页说明4.电磁波产生与传输振荡电偶极子图右半为LC

振荡回路。试验表明：电容器充电后，K合向右，LC回路中电流大小和方向会交替改变。改变电流

改变磁场

改变电场

改变磁场

改变电场

辐射电磁波普遍规律：“当电荷有加速度时就要辐射电磁波”。第8页远场（离开振子很远地方），

能够看成是平面波（横波），和相互垂直，同频率，同相位地改变：第9页

电场，磁场与真空中波速三者矢量关系为：大小关系：或*

11.2加速电荷电场*

11.3加速电荷磁场第10页11.4电磁波能量11.4电磁波能量第11页在空间某点处,电磁场能量密度（单位体积内电磁场能量）为有在介质中第12页电磁波传输时，电磁场能量也跟着传输。电磁波能流密度矢量(也称为坡印亭矢量):大小----单位时间内经过垂直于传输方向 单位面积能量;方向----电磁波传输方向。关系:【证实】第13页写成矢量即振荡电偶极子远场电磁波能流密度有三个特点:-----频率越高辐射越强。比如.广播频率几百千赫以上；比如.天空蓝色。

第14页-----赤道面上辐射最强，极轴方向辐射为零。振荡电偶极子辐射强度与

角关系（P=ql电偶极矩）

I(

)第15页11.6电磁波动量11.6电磁波动量第16页电磁波能够看成是由光子组成。光子有即设单位体积中光子数为n，将上式两边乘n，得到单位体积内电磁波动量大小为（E---光子能量）电磁波动量密度为第17页光射到一个物体表面上时，会对表面产生压力------光压。不过怎样了解电磁波压力

设一列电磁波射在一块金属板上，金属中自由电子将在电场作用下运动。图中电子应向下运动。试验能够准确地测出光压。光子射到物体表面上时有压力，轻易了解；试验证实，电磁波确实有动量。第18页所以电子将受到沿+x方向洛仑兹力作用。电子受这个力传递给金属板，这金属板就受到了+x方向光压

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