1、第4节 电磁波的发现及应用 一、麦克斯韦电磁场理论一、麦克斯韦电磁场理论 1.变化的磁场产生电场变化的磁场产生电场 （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。）（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产生磁场 一、麦克斯韦电磁场理论一、麦克斯韦电磁场理论 根据以上两个基本论点，麦克斯韦进一步推断： 不均匀变化的电场会产生变化的磁场，变化的磁场又会产生变化电场不均匀变化的电场会产生变化的磁场，变化的磁场又会产生变化电场于是，变化的电场和于是，变化的电场和 磁场交替产生，由近及远地传播。磁场交替产生，由近及远地传播。 变化的电场
2、和变化的磁场总是相互联系的，它们形成一个不可分离的统一场，这就是电磁场电磁场。 麦克斯韦方程组深刻的指出电磁场的传播是一种波动过程，这就是电磁波电磁波。 激发 二、电磁波二、电磁波 电磁波的传播靠的是电场和磁场的相互“激发”，所以不需要介质，可以在真空中传播不需要介质，可以在真空中传播。 电磁波形成示意图：电磁波形成示意图： 非均匀变 化的磁场 变化电场 若是均匀变化稳定磁场不再激发 若非均匀变化变化磁场 若是均匀变化 稳定电场 若非均匀变化 激发 激发 激发 二、电磁波二、电磁波 1.电磁波的特点： （1 1）电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波在与二者均垂直的方向传播，所以电磁波是）电磁波
3、中的电场和磁场互相垂直，电磁波在与二者均垂直的方向传播，所以电磁波是横波横波。 （2 2）电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度，）电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度，C=3C=310108 8m/sm/s。 （3 3）电磁波的传播不需要介质。）电磁波的传播不需要介质。 （4 4）电磁波也会发生反射、折射、干涉、衍射、和偏振等现象。（光是电磁波）电磁波也会发生反射、折射、干涉、衍射、和偏振等现象。（光是电磁波） 2.电磁波与机械波比较 （1 1）传播条件：机械波传播需要介质，而电磁波不需要介质。）传播条件：机械波传播需要介质，而电磁波不需要介质。 （2 2）传播规律：都
4、遵循）传播规律：都遵循“V=f=/T”V=f=/T”这个关系式；且电磁波也能发生反射、折射、衍射、干涉等现象。这个关系式；且电磁波也能发生反射、折射、衍射、干涉等现象。 （3 3）传播本质：机械波传播的是机械能，电磁波传播的是电磁能。）传播本质：机械波传播的是机械能，电磁波传播的是电磁能。 三、电磁波谱三、电磁波谱 按照电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列起来，就是电磁波谱电磁波谱。 四、电磁波的能量四、电磁波的能量 电磁波不仅仅是一种描述方式，而且是真正的物质存在真正的物质存在。 检测题检测题 1.1.下列关于电磁波的说法中正确的是（下列关于电磁波的说法中正确的是（ ） A.A.只要电场和
5、磁场发生变化，就能产生电磁波只要电场和磁场发生变化，就能产生电磁波 B.B.电磁波传播需要介质电磁波传播需要介质 C.C.停止发射电磁波，发射出去的电磁波仍能独立存在停止发射电磁波，发射出去的电磁波仍能独立存在 D.D.电磁波具有能量，电磁波的传播是伴随着能量向外传递的电磁波具有能量，电磁波的传播是伴随着能量向外传递的 解析解析：对电磁波的产生机制及传播途径要搞清，如果电场（或磁场）是均匀变化的，产生 的磁场（或电场）是恒定的，就不能产生新的电场（或磁场），也就不能产生电磁波。电 磁波不同于机械波，它的传播不需要介质，故应选C、D项。 2.2.电磁场理论预言了什么（电磁场理论预言了什么（ ）
6、A.A.预言了变化的磁场能够在周围空间产生电场预言了变化的磁场能够在周围空间产生电场 B.B.预言了变化的电场能够在周围空间产生磁场预言了变化的电场能够在周围空间产生磁场 C.C.预言了电磁波的存在预言了电磁波的存在, ,电磁波在真空中的传播速度为光速电磁波在真空中的传播速度为光速 D.D.预言了电能够产生磁预言了电能够产生磁, ,磁能够产生电磁能够产生电 解析解析：电磁场理论预言了电磁波的存在，所以正确选项为C。其中A、B是电磁场理论， 不是预言的内容。 3.3.对于声波和电磁波的比较对于声波和电磁波的比较, ,下面说法中正确的是（下面说法中正确的是（ ） A.A.它们都能发生反射现象它们都能发生反射现象 B.B.声音是由物体振动产生的声音是由物体振动产生的, ,电磁波是由变化的电磁场产生的电磁波是由变化的电磁场产生的 C.C.光是一种电磁波光是一种电磁波,B,B超利用的是声波超利用的是声波 D.D.它们都能在真空中传播它们都能在真空中传播 解析解析：声波和电磁波都属于波，所以它们都具有波的共性，能发生反射现象，故选项 A正确。但它们产生的机理不同，声音是由物体振动产生的，电磁波是由变化的电磁 场产生的，故选项B正确。光是一种电磁波，B超利用的是超声波，故选项C正确。电 磁波既能在介质中传播又能在真空中传播，而声波只能在介质中传播，故选项D错误。
