4.1电磁波的发现

学习目标：1.了解麦克斯韦电磁场理论的基本观点及在物理学发展史上的意义.

　　　　　2.了解电磁波的特点及发展过程，通过电磁波体会电磁场物理性质.

　　　　　3.了解振荡电流、振荡电路及LC电路的振荡过程，会求LC电路的周期与频率．

学习重点：电磁场理论、振荡过程

光的必须掌握的重要内容和规律：

一、电磁波的发现

1．麦克斯韦电磁场理论

　(1)麦克斯韦电磁场理论的基本观点：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场．

　(2)如果在空间某区域中有周期性变化的电场，那么它就在空间引起周期性变化的磁场；这个变化的磁场又引起新的变化的电场......于是，变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远向周围传播，形成了 ．

（3）对麦克斯韦电磁场理论的理解

a恒定的磁场不会产生电场，同样，恒定的电场也不会产生磁场；

b均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场，同样，均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场；

c振荡变化的磁场在周围空间产生同频率振荡的电场，同样，振荡变化的电场在周围空间产生同频率振荡的磁场．

2．电磁波

　(1)根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波在真空中传播时，它的电场强度与磁感应强度互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直，因此电磁波是 ．

　(2)电磁波在真空中传播的速度等于 ，麦克斯韦指出了光是 波．

3．赫兹的电火花

　赫兹做了一系列的实验，观察到了电磁波的反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象．并通过测量、证明电磁波在真空中具有与光相同的速度．这样，赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论，赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波．

4.电磁波与机械波的比较

(1)电磁波和机械波的共同点:二者都能产生干涉和衍射,二者在不同介质中传播时频率不变,二者都满足波的公式v＝＝λf.

(2)电磁波和机械波的区别:二者本质不同，电磁波是电磁场的传播，机械波是质点机械振动的传播；传播机理不同，电磁波的传播机理是电磁场交替感应，机械波的传播机理是质点间的机械作用；电磁波传播不需要介质，而机械波传播需要介质，电磁波是横波，机械波既有横波又有纵波，甚至有的机械波同时有横波和纵波，例如地震波．

二、电磁振荡

　1．电磁振荡的产生

　(1)振荡电流和振荡电路

①振荡电流：大小和 都做周期性迅速变化的电流．

②振荡电路：产生振荡电流的电路．最简单的振荡电路为LC振荡电路．

(2)电磁振荡的过程

放电过程：由于线圈的自感作用，放电电流由零逐渐增大，电容器极板上的电荷逐渐减少，电容器里的电场逐渐减弱，线圈的磁场逐渐增强，电场能逐渐转化为磁场能，振荡电流逐渐增大，放电完毕，电流达到最大，电场能全部转化为磁场能．

充电过程：电容器放电完毕后，由于线圈的自感作用，电流保持原来的方向逐渐减小，电容器将进行反向充电，线圈的磁场逐渐减弱，电容器里的电场逐渐增强，磁场能逐渐转化为电场能，振荡电流逐渐减小，充电完毕，电流减小为零，磁场能全部转化为电场能.