一、电磁波的发现 (2).ppt

1、第一节、电磁波的发现,第四章电磁波及其应用,一、磁现象的认识过程,19世纪初,库仑、托马斯杨和安培等著名的科学家电与磁没有关系,奥斯特（实验） 电生磁,法拉第磁生电,麦克斯韦电磁场,场的概念的提出和建立,19世纪上半叶，电磁学得到迅速发展，并逐渐形成两大派系。关于电与磁的相互作用：,安培,法拉第,韦伯,诺埃曼,超距作用观点,力线思想,法拉第被誉为 “正确理解电磁现象的带路人”,在对物质抗磁性的发现，使法拉第意识到磁力线并不为物质所固有，而属于空间，物质不能产生磁力线，却可以改变磁力线的分布，力线的存在与物体无关，具有传递力的能力，在时间中传播此时法拉第的力线思想正在转化为场的思想。,麦克斯韦,

2、法拉第,决定为场概念提供数学基础,麦克斯韦（James Clerk Maxwell，18311879），英国物理学家，经典电磁理论的奠基人1831年6月13日出生于爱丁堡1847年入爱丁堡大学听课，专攻数学他很重视实验，涉猎电化学、光学、分子物理学以及机械工程等等他说：“把数学分析和实验研究联合使用得到的物理科学知识，比之一个单纯的实验人员或单纯的数学家所具有的知识更加坚实、有益而牢固” 1850年考入剑桥大学，1854年以优异成绩毕业并获得了学位，留校工作1856年起任苏格兰阿伯丁的马里沙耳学院的自然哲学讲座教授，直到1874年经法拉第举荐，自1860年起任伦敦皇家学院的物理学和天文学教授1

3、871年起负责筹划卡文迪什实验室，随后被任命在剑桥大学创办卡文迪什实验室并担任第一任负责人1879年11月5日麦克斯韦因患癌症在剑桥逝世，终年仅48岁,麦克斯韦,麦克斯韦,18551856,论法拉第力线,18611862,论物理力线,1865,电磁场的动力学理论,18651873,电磁理论,详介,均匀变化的磁场产生稳定的电场，稳定电场不再产生磁场 非均匀变化的磁场产生非均匀变化的电场 ,麦克斯韦电磁场理论,伟大的预言,一、变化的磁场产生电场,二、变化的电场产生磁场：,均匀变化的电场产生稳定的磁场，稳定磁场不在产生电场 非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场， 非均匀变化的电场和非均匀变化的磁场交

4、替产生，形成一个不可分离的统一的场，这就是电磁场,麦克斯韦的电磁场理论从超距作用过渡到以场为基本变量，是科学认识的一个革命性变革，根据研究，麦克斯韦大胆断言：光本身就是电磁波，这样电磁场理论就把电、磁、光学规律统一起来，完成了人类认识史上的一次“大综合”。电磁场理论又为狭义相对论提供了雏形，可以毫不夸张的说，电磁场理论是物理学发展史上的一个里程碑，但是它的思想太不平常了，只能逐渐被物理学家接收，一直到赫兹成功的实现电磁波脱离了源而独立存在的电磁场后，对电磁场的理论的反抗才被完全催垮。,赫兹（Heinrich Rudolf Hertz，18571894）德国物理学家1857年2月22日生于汉堡青

5、少年时期，勤奋好学，在数学、物理实验等方面显示了出众的才华与能力1879年因解决亥姆霍兹提出的导体中的运动电荷有无惯性质量这一问题获金质奖章而初露锋芒1880年以旋转导体的电磁感应一文获博士学位，成为亥姆霍兹的助手1883年任基尔大学物理学讲师；18851889年任卡尔斯鲁厄高等工业大学物理学教授1889年起接替克劳修斯任波恩大学物理学教授1894年1月1日因血液中毒在波恩逝世，年仅36岁,赫兹的电火花,阅读课本内容,验证电磁波存在,电磁波的特点,1、是横波,2、有介质无介质都能传播,3、具有反射、折射、干涉、衍射等波的一切现象。,4、在真空中的传播速度为光速，在介质中小于光速。（光也是一种电

6、磁波）,麦克斯韦的电磁场理论,返回,变化的磁场产生电场：均匀变化的磁场产生稳定的电场，非均匀变化的磁场产生变化的电场，稳定的磁场不产生电场 变化的电场产生磁场：均匀变化的电场产生稳定的磁场，非均匀变化的电场产生变化的磁场，稳定消电场不产生磁场 变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分离的统一的场，这就是电磁场,麦克斯韦电磁场理论,无线电通讯,13麦克斯韦预言了电磁波的存在，通过实验验证电磁波存在的科学家是（ ） A贝尔 B赫兹 C西门子 D爱迪生,20电磁场理论预言了电磁波的存在。建立电磁场理论的科学家是（ ） A法拉第 B麦克斯韦 C奥斯特D安培,24关于电磁波，下列说法正确的是（ ） A光不是电磁波 B电磁波需要有介质才能传播 C只要有电场和磁场，就可以产生电磁波 D真空中，电磁波的传播速度与光速相同,B,B,D,12电磁场理论的建立，促进了现代社会的发展下列