图1变化的磁场在其周围空间产生电场 图2变化的电场在其周围空间产生磁场
2.电磁场:变化的电场和变化的磁场交替产生,形成不可分割的统一体,称为电磁场.
3.电磁波
(1)电磁波的产生:变化的电场和磁场交替产生而形成的电磁场是由近及远地传播的,这种变化的电磁场在空间的传播称为电磁波.
(2)电磁波的特点:
①电磁波是横波,电磁波在空间传播不需要介质;
②电磁波的波长、频率、波速的关系:v=λf,在真空中,电磁波的速度c=3.0×108m/s.
(3)电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象.
4.赫兹的电火花
(1)赫兹实验的分析
与高压感应线圈相连的抛光金属球间产生电火花时,空间出现了迅速变化的电磁场,这种变化的电磁场以电磁波的形式传到了导线环,导线环中激发出感应电动势,使与导线环相连的金属球间也产生了电火花.这个导线环实际上是电磁波的检测器.
结论:赫兹实验证实了电磁波的存在,检验了麦克斯韦电磁场理论的正确性.
(2)赫兹的其他成果
赫兹观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象.测量证明了电磁波在真空中具有与光相同的速度c,证实了麦克斯韦关于光的电磁场理论.
二、电磁波与信息化社会
1.电磁波与信息的传递
可以通过电缆、光缆进行有线传输,也可实现无线传输.电磁波的频率越高,相同时间内传递的信息量越大.
2.电磁波的应用实例
(1)电视广播的发射和接收过程