第1讲 电磁波的发现
[目标定位] 1.理解麦克斯韦电磁场理论的两个支柱:变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场.了解变化的电场和磁场相互联系形成统一的电磁场.2.了解电磁场在空间传播形成电磁波.3.了解麦克斯韦电磁场理论以及赫兹实验在物理学发展中的贡献.体会两位科学家研究物理问题的方法.
一、伟大的预言
1.变化的磁场产生电场
(1)在变化的磁场中放一个闭合的电路,由于穿过电路的磁通量发生变化,电路里会产生感应电流.这个现象的实质是变化的磁场在空间产生了电场.
(2)即使在变化的磁场中没有闭合电路,也同样要在空间产生电场.
2.变化的电场产生磁场
变化的电场也相当于一种电流,也在空间产生磁场,即变化的电场在空间产生磁场.
3.麦克斯韦不仅预言了电磁波的存在,而且揭示了电、磁、光现象在本质上的统一.
想一想 麦克斯韦从什么现象认识到变化的磁场能产生电场?关于"变化的电场能够产生磁场"的观点,他是在什么情况下提出的?
答案 麦克斯韦从法拉第电磁感应现象认识到变化的磁场能够产生电场.麦克斯韦确信自然界规律的统一与和谐,相信电场与磁场有对称之美.他认为:既然变化的磁场能够在空间产生电场,那么变化的电场也能够在空间产生磁场.
二、电磁波
1.电磁波的产生:如果在空间某区域有不均匀变化的电场,那么这个变化的电场就在空间引起变化的磁场;这个变化的磁场又会引起新的变化电场......于是,变化的电场和磁场交替产生,由近及远地传播.电磁场这样由近及远地传播,就形成电磁波.
2.特点
(1)电磁波可以在真空中传播.
(2)电磁波的传播速度等于光速.
(3)光在本质上是一种电磁波.