电磁波(张菡)

1、1864年，麦氏发表了电磁场理年，麦氏发表了电磁场理论，成为人类历史上预言电磁波存在的第一人。并揭示了电、论，成为人类历史上预言电磁波存在的第一人。并揭示了电、磁、光在本质上的统一性。磁、光在本质上的统一性。PLAY 电磁波传播的速度是光速。光电磁波传播的速度是光速。光是电磁波的一种是电磁波的一种。电磁波可在真空。电磁波可在真空传播。传播。 电磁波在空间传播时，在任一电磁波在空间传播时，在任一位置上（或任一时刻）位置上（或任一时刻）E E、B B、v v三三矢量相互垂直。矢量相互垂直。电磁波是横波电磁波是横波。 E E达到最大时，达到最大时，B B也达到最大也达到最大。1886年赫兹的电火花年

2、赫兹的电火花人类历史上最早捕捉到的电磁波人类历史上最早捕捉到的电磁波 赫兹还观察到了电磁波的反射赫兹还观察到了电磁波的反射, ,折射折射, ,干涉干涉, ,偏振偏振和衍射等现象，他还测量出电磁波和光有相同的速和衍射等现象，他还测量出电磁波和光有相同的速度度. .这样赫兹验证了麦克斯韦关于光的电磁理论这样赫兹验证了麦克斯韦关于光的电磁理论. .电键先与电键先与1 闭合，稳定后，电键与闭合，稳定后，电键与2闭合闭合放电放电充充电电反向放电反向放电反向充电反向充电B、磁场能、磁场能、电场能、场强电场能、场强E、板间电压、板间电压U、振荡电路振荡电路1 1、振荡振荡电流电流：像这种由电路产生大小和方向

3、都做周期性变化的电流，叫做振荡电流：像这种由电路产生大小和方向都做周期性变化的电流，叫做振荡电流振振荡荡电流跟正弦交变电流一样，也按正弦规律变化是频率很高的交变电流电流跟正弦交变电流一样，也按正弦规律变化是频率很高的交变电流2 2、振荡振荡电路电路：能够产生振荡电流的电路，叫做振荡电路：能够产生振荡电流的电路，叫做振荡电路 由由自感线圈和电容器组成的振荡电路叫做自感线圈和电容器组成的振荡电路叫做LCLC振荡电路振荡电路，它是一种最简单的振荡电路，它是一种最简单的振荡电路3 3、在在LCLC振荡电路中，电场能与磁场能的相互转化，电容器极板上的振荡电路中，电场能与磁场能的相互转化，电容器极板上的电

4、量电量q q、电路中的、电路中的电电流流i i、电容中的电场强度、电容中的电场强度E E与电感线圈中的磁感应强度与电感线圈中的磁感应强度B B都在发生周期性的变化，这种都在发生周期性的变化，这种现象就是现象就是电磁振荡电磁振荡。4 4、任何、任何电磁振荡电路中，总存在能量损耗，使振荡电流的振幅逐渐减小，这种振荡电磁振荡电路中，总存在能量损耗，使振荡电流的振幅逐渐减小，这种振荡叫做叫做 阻尼振荡阻尼振荡，或叫做，或叫做减幅振荡减幅振荡 (1)(1)振荡电路中的能量损耗有一部分转化为内能（产生焦耳热），还有一部以电磁波振荡电路中的能量损耗有一部分转化为内能（产生焦耳热），还有一部以电磁波的形式向外

5、辐射出去的形式向外辐射出去 (2)(2)如果用振荡器不断地将电源的能量补充到振荡电路中去，就可以保持等幅振荡如果用振荡器不断地将电源的能量补充到振荡电路中去，就可以保持等幅振荡5 5、在、在电磁振荡中，如果没有能量损失，振荡电流的振幅保持不变电磁振荡中，如果没有能量损失，振荡电流的振幅保持不变, ,这种振荡叫这种振荡叫无阻尼振无阻尼振荡荡.(.(也叫做等幅振荡也叫做等幅振荡) ) LC LC回路的周期和频率由回路本身的特性决定这种由回路的周期和频率由回路本身的特性决定这种由振荡回路本身特性所决定的振荡周期（或频率）叫振荡回路本身特性所决定的振荡周期（或频率）叫做振荡电路的做振荡电路的固有周期（

6、或固有频率），固有周期（或固有频率），简称振荡简称振荡电路的周期（或频率）。电路的周期（或频率）。 振荡电路振荡电路LCT2LCf21在一个周期内，电容器充电、放电各两次，每次充电或放在一个周期内，电容器充电、放电各两次，每次充电或放电所用的时间为振荡周期的电所用的时间为振荡周期的1/41/4电场能与电场强度的方向无电场能与电场强度的方向无关，磁场能与磁感应强度的方向无关，因此在电磁振荡的一个关，磁场能与磁感应强度的方向无关，因此在电磁振荡的一个周期内各出现两次最大值，即周期内各出现两次最大值，即电场能或磁场能的变化电场能或磁场能的变化周期为周期为电场、磁场、电荷的变化周期跟电流的变化周期相同

7、电场、磁场、电荷的变化周期跟电流的变化周期相同均均为为LCLC2【例题】：如图所示的振荡电路中，某时刻线圈中磁场方向向上，且电路的电流正在增强，则此时错误的是（ ）Aa点电势比b点低B电容器两极板间场强正在减小C电路中电场能正在增大D线圈中感应电动势正在减小 （一）有效的向外界发射电磁波的条件（一）有效的向外界发射电磁波的条件1 1、要有、要有，因为频率越高，发射电磁波的，因为频率越高，发射电磁波的本领越大。本领越大。2 2、振荡电路为、振荡电路为，电场和磁场必须分散到尽可能大的，电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，才可能有效的将电磁场的能量传播出去。空间，才可能有效的将电磁场的能量传播出去。

8、 为了传送声音、文字、图象等信号，首先要把传递为了传送声音、文字、图象等信号，首先要把传递的信号转变成电信号。但这种电信号的频率的信号转变成电信号。但这种电信号的频率较低较低，不，不能直接发射出去，需要将这种低频电信号加到高频振能直接发射出去，需要将这种低频电信号加到高频振荡电流上发射出去。荡电流上发射出去。电磁波的发射和接收信号把低频电信号加载到高频振荡电流（把低频电信号加载到高频振荡电流（载载波波）上的过程叫做）上的过程叫做调制调制。载波调幅（AM）调频（FM）调谐调谐接收电路的固有频率跟接接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的收到的电磁波的频率相同频率相同时，接收电路中产生的振时，接收电路

9、中产生的振荡电流最强荡电流最强. .发生发生电谐振。电谐振。解调（检波）解调（检波）还原信号还原信号无线电波的传播无线电波的传播长波长波短波短波微波微波微波微波中波中波 中短波中短波超短波超短波超短波超短波电磁波谱电磁波谱：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱，：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱，叫电磁波谱叫电磁波谱.频率：小频率：小大大波长：大波长：大小小波动性：减弱波动性：减弱穿透性：增强穿透性：增强只有可见光无重叠区域只有可见光无重叠区域总结各种电磁波的产生和用途总结各种电磁波的产生和用途无线电波无线电波红外线红外线可见光可见光（红（红紫）紫）紫外线紫外线X射线（伦琴射线（伦琴射线）射线）伽马射线伽马射线振荡电路振荡电路原子外层电子受激发原子外层电子受激发原子内层电原子内层电子受激发子受激发原子核受原子核受激发激发热作用热作用引起视觉引起视觉荧光，杀菌消毒、荧光，杀菌消毒、促使人体合成维生促使人体合成维生素素D，有助于人体有助于人体对钙的吸收对钙的吸收较强的穿透较强的穿透能力能力穿透本领穿透本领更大更大一切物体都在一切物体都在不停地辐射红不停地辐射红外线，物体温外线，物体温度越高，辐射度越高，辐射红外线