一.电磁场基本性质:1.电场和磁场:静止电荷产生的场表现为对于带电体有力的作用,这种场称为电场。不随时间变化的电场称为静电场。运动电荷或电流产生的场表现为对于磁铁和载流导体有力的作用,这种物质称为磁场。不随时间变化的磁场称为恒定磁场。2. 电磁波及麦克斯韦方程:如果电荷及电流均随时间改变,它们产生的电场及磁场也是随时变化的,时变的电场与时变的磁场可以相互转化,两者不可分割,它们构成统一的时变电磁场。时变电场与时变磁场之间的相互转化作用,在空间形成了电磁波。静电场与恒定磁场相互无关、彼此独立,可以分别进行研究。 D B 0B E tD H Jc t3. 物质属性D EB HJ Ec电磁场与电磁波虽然不能亲眼所见,但是客观存在的一种物质,因为它具有物质的 两种重要属性:能量和质量。但电磁场与电磁波的质量极其微小,因此,通常仅研究电磁场与电磁波的能量特性。电磁场与电磁波既然是一种物质,它的存在和传播无需依赖于任何媒质。在没有物质存在的真空环境中,电磁场与电磁波的存在和传播会感到更加“自由”。因此对于电磁场与电磁波来说,真空环境通常被称为“自由空间”。当空间存在媒质时,在电磁场的作用下媒质中会发生极化与磁化现象,结果在媒质中又产生二次电场及磁场,从而改变了媒质中原先的场分布,这就是场与媒质的相互作用现象。4.历史的回顾与电磁场与波的应用公元前 600 年希腊人发现了摩擦后的琥珀能够吸引微小物体;公元前300 年我国发现了磁石吸铁的现象;后来人们发现了地球磁场的存在。1785年法国科学家库仑(1736-1806)通过实验创建了著名的库仑定律。1820年丹麦人奥斯特(1777-1851)发现了电流产生的磁场。同年法国科学家安培(1775-1836)计算了两个电流之间的作用力。1831 年英国科学家法拉第(1791-1867)发现电磁感应现象,创建了电磁感应定律,说明时变磁场可以产生时变电场。1873 年英国科学家麦克斯韦(1831-1879)提出了位移电流的假设,认为时变电场可以产生时变磁场,并以严格数学方程描述了电磁场与波应该遵循的统一规律,这就是著名的麦克斯韦方程。该方程说明了时变电场可以产生时变磁场,同时又表明时变磁场可以产生时变电场,因此麦克斯韦预言电磁波的存在,后来在 1887 年被德国物理学家赫兹(1857-1894)的实验证实。在这个基础上俄国的波波夫及意大利的马可尼...