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1、一、電磁波發現的背景一、電磁波發現的背景1 1、麥克斯韋少年時在數學上極有天賦。、麥克斯韋少年時在數學上極有天賦。2 2、麥克斯韋受到法拉第巨大的激勵。、麥克斯韋受到法拉第巨大的激勵。3 3、前人工作的成果是麥克斯韋取得、前人工作的成果是麥克斯韋取得 成功的基石。成功的基石。1 1、電磁波的發現、電磁波的發現二、偉大的預言二、偉大的預言1 1、兩個基本觀點：、兩個基本觀點：a.a.變化的磁場產生電場。變化的磁場產生電場。b.b.變化的電場產生磁場。變化的電場產生磁場。麥克斯韋電磁場理論的兩大基本要點是：麥克斯韋電磁場理論的兩大基本要點是：（1 1）、不僅電荷能夠產生電場，變化的磁）、不僅電荷能
2、夠產生電場，變化的磁 場也能產生電場；場也能產生電場；（2 2）、不僅電流能夠產生磁場，變化的電）、不僅電流能夠產生磁場，變化的電 場也能產生磁場。場也能產生磁場。按照這個理論，變化的電場和磁場總是按照這個理論，變化的電場和磁場總是相互聯系的，形成不可分割的統一體相互聯系的，形成不可分割的統一體電電磁場磁場。電場和磁場是電磁場這個統一體的兩種具體表現形式。電場和磁場是電磁場這個統一體的兩種具體表現形式。非均勻變非均勻變化的磁場化的磁場變變化化電電場場若是均勻變化若是均勻變化穩定磁場穩定磁場不再激發不再激發若非均勻變化若非均勻變化變化磁場變化磁場若是均勻變化若是均勻變化穩定電場穩定電場若非均勻變
3、化若非均勻變化2 2、電磁波形成示意圖：、電磁波形成示意圖：3 3、電磁波的特性：、電磁波的特性：a.a.不需要傳播介質不需要傳播介質,可以在真空中傳播。可以在真空中傳播。b.b.傳播速度等于光速。傳播速度等于光速。c.c.光是一種電磁波。光是一種電磁波。激激發發激激發發激激發發激激發發三、赫茲的電火花三、赫茲的電火花1 1、試驗裝置：、試驗裝置：a.a.連接感應圈的兩個金屬球。連接感應圈的兩個金屬球。b.b.導線環上的兩個金屬球。導線環上的兩個金屬球。2 2、試驗現象：、試驗現象：當感應圈兩個金屬球間有火花跳過時，導線環兩個小球當感應圈兩個金屬球間有火花跳過時，導線環兩個小球間也跳過了火花。
4、間也跳過了火花。3 3、現象解釋：、現象解釋：當感應圈兩個金屬球間有火花跳過時，立刻產生了一個當感應圈兩個金屬球間有火花跳過時，立刻產生了一個交變電磁場，形成電磁波在空間傳播，經過導線環時激發出交變電磁場，形成電磁波在空間傳播，經過導線環時激發出感應電動勢，使得導線環中也產生了火花。感應電動勢，使得導線環中也產生了火花。問題與練習：1 1、下面說法中正確的是（、下面說法中正確的是（）A A、恒定電流能夠在周圍空間產生穩定的磁場、恒定電流能夠在周圍空間產生穩定的磁場B B、穩定電場能夠在周圍空間產生穩定的磁場、穩定電場能夠在周圍空間產生穩定的磁場C C、靜止電荷能夠在周圍空間產生穩定的磁場、靜止
5、電荷能夠在周圍空間產生穩定的磁場D D、變化的電場和磁場互相激發，形成由近及遠、變化的電場和磁場互相激發，形成由近及遠 傳播的電磁波。傳播的電磁波。2 2、電磁波譜、電磁波譜一、波長、周期、頻率和波速一、波長、周期、頻率和波速1 1、波長（、波長（）：相鄰兩個波峰（波谷）的距離。）：相鄰兩個波峰（波谷）的距離。單位：米（單位：米（m m）2 2、周期（、周期（T T）：波峰（波谷）傳播一個波長的距離）：波峰（波谷）傳播一個波長的距離 所用的時間。所用的時間。單位是秒（單位是秒（s)s)3 3、頻率（、頻率（f f）：）：1s1s內波峰（波谷）通過的次數。單內波峰（波谷）通過的次數。單 位是赫茲
6、位是赫茲(Hz)(Hz)4 4、波速（、波速（v v）：波傳播的快慢。）：波傳播的快慢。5 5、兩個重要的關系式、兩個重要的關系式:6 6、對于電磁波、對于電磁波:用用c c表示波速。表示波速。注意：電磁波的頻率與波長呈反比。注意：電磁波的頻率與波長呈反比。二、電磁波譜二、電磁波譜1 1、電磁波譜的概念：、電磁波譜的概念：按電磁波的波長或頻率大小的順序把它們排按電磁波的波長或頻率大小的順序把它們排列成譜，叫電磁波譜。列成譜，叫電磁波譜。2 2、無線電波、無線電波特點：特點：大于大于1mm1mm（f f小于小于300000Mz300000Mz），），較長。較長。應用：應用：長、中短波用于發送廣播
7、信號。長、中短波用于發送廣播信號。微波用于發送電視信號和微波爐。微波用于發送電視信號和微波爐。3 3、紅外線、紅外線特點：特點：*介于無線電波和可見光之間。介于無線電波和可見光之間。*所有物體都會發射紅外線。所有物體都會發射紅外線。*物體的紅外輻射跟溫度有關。物體的紅外輻射跟溫度有關。應用：應用：紅外體溫計、紅外夜視議、紅外攝影、紅外體溫計、紅外夜視議、紅外攝影、紅外遙感技術等。紅外遙感技術等。4 4、可見光、可見光波長在波長在700700400nm400nm之間，它是由各種色光組成。之間，它是由各種色光組成。彩虹是怎樣形成的？彩虹是怎樣形成的？5 5、紫外線、紫外線特點：特點：介于介于5 5
8、400nm400nm之間，之間，較短；能量較高。較短；能量較高。應用：應用：滅菌殺毒，促進人體對鈣的吸收滅菌殺毒，促進人體對鈣的吸收，設計防偽措施。，設計防偽措施。6 6、x x射線和射線和射線射線特點：特點：波長很短，頻率很高；穿透力強，能量高。波長很短，頻率很高；穿透力強，能量高。應用：應用：x x射線用于人體檢查如射線用于人體檢查如CTCT掃描。掃描。x x射線用于金屬缺陷探測、安全檢查等。射線用于金屬缺陷探測、安全檢查等。射線可以治療某些癌癥，也可射線可以治療某些癌癥，也可用于金屬缺陷探測。用于金屬缺陷探測。三、電磁波的能量三、電磁波的能量1 1、電磁波是物質存在的一種特殊形式。、電磁
9、波是物質存在的一種特殊形式。2 2、電磁波具有能量。、電磁波具有能量。3 3、電磁波具有的能量跟、電磁波具有的能量跟f f有關，有關，f f越高，能量越高。越高，能量越高。四、太陽輻射四、太陽輻射1 1、太陽輻射的主要成分：、太陽輻射的主要成分：主要含有可見光、紅外線、紫外線。主要含有可見光、紅外線、紫外線。2 2、太陽輻射能量分布特點：、太陽輻射能量分布特點：集中在可見光、紅外線、紫外線三個區域，其中波長集中在可見光、紅外線、紫外線三個區域，其中波長在黃綠光附近，輻射的能量最強。在黃綠光附近，輻射的能量最強。3 3、太陽輻射能量分布示意圖：、太陽輻射能量分布示意圖：兩個概念兩個概念一個關系一個關系六段波譜六段波譜波的能量波的能量太陽輻射太陽輻射波長和頻率波長和頻率六段波各自特點和應用六段波各自特點和應用電磁波具有能量及其影響因素電磁波具有能量及其影響因素太陽輻射的特點太陽輻射的特點
電磁波的基礎知識點
