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(共20張PPT)
第十三章 電磁感應與電磁波初步
13.4電磁波的發現及應用
電視塔
電磁波為信息的傳遞插上了翅膀。廣播、電視、移動通信等通信方式，使古代人“順風耳、千里眼”的夢想變成了現實。
移動通信基站
人類是怎樣發現電磁波的呢？
讓我們回顧一下科學家們發現電磁波的歷程吧！
奧斯特
安培
麥克斯韋
在變化的磁場中放入一個閉合電路，磁通量發生了變化，電路里會產生電流。
因為在閉合的電路中產生了電場.
麥克斯韋
為什么閉合電路中磁通量發生了變化，就會產生電流呢
一、電磁場
（1）變化的磁場產生電場
思考
猜測
1、麥克斯韋的電磁場理論
麥克斯韋認為：由電現象和磁現象的相似性和變化的磁場能產生電場的觀點，猜想變化的電場就像導線中的電流一樣，會在空間產生磁場。
根據麥克斯韋理論，在給電容器充電的時候，不僅導體中的電流要產生磁場，而且在電容器兩極板間變化著的電場周圍也要產生磁場。
（2）變化的電場產生磁場
（2）變化的電場產生磁場
變化的電場產生磁場
對稱性
大膽假設
變化的磁場產生了電場
3 、變化的電場和磁場總是相互聯系的，形成一個不可分割的統一的電磁場。
2、對麥克斯韋電磁場理論的理解
恒定的電場不產生磁場 恒定的磁場不產生電場
均勻變化的電場在周圍空間產生恒定的磁場 均勻變化的磁場在周圍空間產生恒定的電場
不均勻變化的電場在周圍空間產生變化的磁場 不均勻變化的磁場在周圍空間產生變化的電場
周期性變化的電場產生同頻率周期性變化的磁場 周期性變化的磁場產生同頻率周期性變化的電場
非均勻變
化的磁場
變化電場
若是均勻變化
穩定磁場
不再激發
若非均勻變化
變化磁場
若是均勻變化
穩定電場
若非均勻變化
激發
激發
激發
激發
電場
磁場
電場
電場
磁場
電場
周期性變化的電場
變化的電場和變化的磁場交替產生，由近及遠地向周圍傳播。
二、電磁波
二、電磁波
1、偉大的預言——空間可能存在電磁波。
那么電磁波是依靠什么傳播的呢？
電場和磁場的相互“激發”。
我們熟悉聲波和水波，耳朵能夠聽到聲波是因為耳朵和聲源之間有空氣，水波的傳播則需要水。空氣、水是聲波和水波傳播的介質。水波和聲波的傳播都離不開介質。與這些波不同，電磁波可以在真空中傳播，這是因為電磁波的傳播靠的是電場和磁場的相互“激發”。
2 、電磁波的傳播速度等于光速；
預言光是一種電磁波。
3、電磁波的實驗證明：1886年，赫茲用實驗證明了麥克斯韋預言的正確性，第一次發現了電磁波，證實了麥克斯韋的電磁場理論。 測出電磁波傳播速度與光速相同，證實了光是電磁波。
三、電磁波譜
我們用一條平滑的曲線表示波：
4、頻率（f）：1s內波峰或波谷通過的次數，單位是赫茲（Hz）。
1、波長（λ）：相鄰兩個波峰或波谷之間的距離，單位是米（m）。
2、波速（v）：電磁波傳播的快慢，單位是米每秒（m/s）。
3、周期（T）：波峰或波谷傳播一個波長距離所用時間，單位是秒（s）。
6、對于電磁波，因為它在真空中傳播的速度等于光速，則存在c=λf。c=3×108m/s
5、關系：波速、波長、頻率三者之間的關系是：波速=波長×頻率。公示表示為：v=λf。
真空中：波長越大，頻率越小!
從左到右，波長從大到小，頻率從小到大！
2、電磁波的頻率范圍很廣。無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線，都是電磁波。可見光只是電磁波中的一小部分。按電磁波的波長或頻率大小的順序把它們排列起來，就是電磁波譜。
收看視頻后總結各種電磁波的特點和應用
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四、電磁波的能量
法拉第發現電磁感應后，麥克斯韋猜想到電磁波的存在，最后由赫茲證明電磁波的存在，這說明電磁波是一種客觀存在的物質，并非一種描述方法。
我們用微波爐對食物進行加熱，說明微波存在能量，可以使分子具有動能；光是一種電磁波，太陽光具有熱量；收音機可以接受電磁波信號，使收音機纏產生電流發出聲音。這些都說明電磁波具有能量。
五、電磁波通信
手機視頻通話
汽車導航
日常中很多通信都是通過電磁波進行信號傳輸

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