文档介绍：第十四章电磁波
第一节电磁波的发现
1、电磁场理论的核心之一
变化的磁场产生电场
实验为证
如右图,交流电产生了周期变化的磁场,上面的线圈中产生电流使灯泡发光
~
讨论:
如果用不导电的塑料线绕制线圈,线圈中还有电场、电流吗?
线圈不存在时,线圈所处的空间还有电场吗?
若改成恒定的直流电,还有电场吗?
有电场,无电流
无
有
~
麦克斯韦认为:在变化的磁场周围产生电场,是一种普遍存在的现象,跟闭合电路是否存在无关,导体环只是用来显示电流的存在
说明:在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的(涡旋电场)
~
2、电磁场理论的核心之二:
变化的电场产生磁场
洞察力:麦克斯韦确信自然规律的统一性与和谐性,相信电场和磁场的对称美.
事实和推理:如图所示,在电容器充、放电的时候,不仅导体中的电流要产生磁场,而且在电容器两极板间周期性变化着的电场周围也要产生磁场.
大胆的假说:变化的电场产生磁场.
B
i
++++
E增大
B
麦克斯韦电磁场理论的理解:
恒定的电场不产生磁场
恒定的磁场不产生电场
均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场
均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场
振荡电场产生同频率的振荡磁场
振荡磁场产生同频率的振荡电场
非均匀变化磁场
激发
变化电场
均匀变化
激发
稳定磁场
不再激发
非均匀变化
激发
变化磁场
均匀变化
激发
稳定电场
非均匀变化
电场和磁场的变化关系
电磁场: 如果在空间某区域中有周期性变化的电场,那么这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场;这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场,……
变化的电场和变化的磁场是相互联系着的,形成不可分割的统一体,这就是电磁场
——电磁波
麦克斯韦推断: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会在空间引起变化的磁场;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,——空间可能存在电磁波.