平面电磁波(物理课件,这只是一节,全部请在我的文库里找).ppt

1、1,3,1 Electromagnetic wave,A changing magnetic field can produce an electric field. A changing electric field can produce a magnetic field. Waves arise when these two are combined. The dynamic E and B can be created by each other. This is the essence of the electromagnetic wave. 变化的电场和变化的磁场相互激发，在空间传

2、播开来，形成电磁波。,已发出去的电磁波即使波源消失，波仍将继续存在并向前传播。,电磁波是电磁振荡在空间的传播。,2,Electromagnetic waves travel depending on: (1) A changing magnetic field can produce an electric field. (2) A changing electric field can produce a magnetic field.,正是在这两个基本假说的基础上，麦克斯韦预言了电磁波的存在。,2 The characteristics of electromagnetic waves,E

3、xample for electric dipole ：,任意时刻t空间某点的E、 H：,3,The characteristics of electromagnetic waves,(1) Electric and magnetic field oscillations propagate in phase E和B都作正弦或余弦的周期性变化，且相位相同,(2) E and H are perpendicular, and the both vectors are perpendicular to the direction of propagation of waves,电磁波是横波elec

4、tromagnetic waves are transverse waves,(3) The relationship of E and H：,(4) Velocity ：,4,(5) Poynting vector 波印亭矢量,The Energy density of Electromagnetic fields,Energy flow density能流密度： Poynting vector The energy per unit time (the power) across a unit area 单位时间内垂直通过传播方向上单位面积的能量,Poynting vector,5,3 H

5、ertzs experiment,undergoing acceleration radiate electromagnetic waves, as predicted by Maxwell.,振子,谐振腔,Emission,Incept,A,B,感应圈,A、B是两段共轴的黄铜杆，它们是振荡偶极子的两半，A、B中间留有一个火花间隙，间隙两边杆的端点上焊有一对磨光的黄铜球，振子的两半联接到感应圈的两极上，当充电到一定程度间隙被火花击穿时，两段金属杆连成一条导电通路，这时它相当于一个振荡偶极子，在其中激起高频的振荡。,Maxwells spectacular discovery was not v

6、erified experimentally until nearly a decade after his death. In 1887, Hertz used a simple method to determine whether electric charges,6,为了探测由振子发射出来的电磁波，赫兹采用了一个圆形铜环，在其中也留有端点球状的火花间隙。间隙的距离可利用螺旋作微小的调节。这种接收装置称为谐振器。将谐振器放在距振子一定的距离之外，适当地选择其方位，并使之与振子谐振。在发现振子的间隙有火花跳过的同时，谐振器的间隙也有火花跳过。,赫兹利用振荡偶极子进行了许多实验，不仅证实了振

7、荡偶极子能发射电磁波，并且证实这种电磁波和光波一样，能产生折射、反射、干涉、衍射、偏振等现象。因此，赫兹实验证实了电磁波的存在，并且证实了麦克斯韦关于电磁理论的预言，即电磁波的存在和光波本质上也是电磁波。,7,Ex 1 一平行板电容器极板均是半径为5.0cm的圆导片，充电后电荷在极板上均匀分布，两极板间电场的时间变化率为：,Find the displacement current and the B at edge.,8,Ex 2 一巨大平行板电容器圆极板上加一频率50Hz峰值为1.74105V的交变电压，电容为110-12F.求：两极板间的位移电流的最大值？,9,+,一 电磁波的产生与传播,变化的电磁场在空间以一定的速度传播就形成电磁波.,-,+,10,不同时刻振荡电偶极子附近的电场线,振荡电偶极子附近的电磁场线,11,极轴,传播方向,12,13,二 平面电磁波的特性,14,(1)电磁波是横波, ;,(2) 和 同相位,(3) 和 数值成比例,(4)电磁波传播速度 , 真空中波速 等于光速,15,三 电磁波的能量,辐射能 以电磁波的形式传播出去的能量.,电磁波的能流密度,