麦克斯韦的电磁场理论及电磁波的发现 教学课件VIP免费

4.1、4.4麦克斯韦的电磁场理论及电磁波的发现奥斯特电流的磁效应法拉第电磁感应现象第一页，共二十六页。英国物理学家经典电磁理论的奠基人。1831年6月13日出生于爱丁堡。15岁那年他的一篇关于卵形曲线画法的论文发表在《爱丁堡皇家学会会刊》上，比笛卡尔的方法还简便。16岁进入爱丁堡大学听课，专攻数学，很重视实验。19岁考入剑桥大学，23岁以优异的成绩毕业，并留校工作。29岁起任伦敦皇家学院物理学和天文学教授。1871年起负责筹划卡文迪许实验室。1879年因癌症逝世，终年48岁。麦克斯韦第二页，共二十六页。伟大的预言麦克斯韦的电磁场理论要点——伟大的预言变化的磁场产生电场:线圈中为什么会产生感应电动势：总结：麦克斯韦认为线圈只不过用来显示电场的存在，线圈不存在时，变化的磁场同样在周围空间产生电场，即这是一种普遍存在的现象，跟闭合电路是否存在无关。当穿过螺线管的磁场随时间变化时，上面的线圈中产生感应电动势，引起感应电流使灯泡发光。麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生电场，正是这种涡旋电场在线圈中驱使自由电子做定向的移动，引起了感应电流。第三页，共二十六页。①恒定的磁场不产生电场②均匀变化的磁场产生恒定的电场③周期性变化的磁场产生同频率的振荡电场④非均匀变化的磁场产生变化的电场一、麦克斯韦的电磁场理论1、变化的磁场产生电场EtOBtOtBOEOt正弦曲线振荡磁场振荡电场E与B频率相同变化的磁场能够在空间产生电场，变化的电场能不能够在空间产生磁场？第四页，共二十六页。2、变化的电场产生磁场①恒定的电场不产生磁场②均匀变化的电场产生恒定的磁场③周期性变化的电场产生同频率的振荡磁场④非均匀变化的电场产生变化的磁场麦克斯韦经过反复思考提出另一假设：BtOEtOtEOBOt正弦曲线振荡电场振荡磁场B与E频率相同变化的电场也相当于一种电流（位移电流），也在空间产生磁场，即变化的电场在空间产生磁场。第五页，共二十六页。二．电磁场和电磁波变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地传播。BBEEEEEBEcccc+-B振荡电偶极子附近的电磁场线1、电磁场：变化的电场和变化的磁场是相互联系的，形成一个不可分离的统一体，这就是电磁场。2、电磁波：变化的电磁场在空间以一定的速度传播的过程叫做电磁波。麦克斯韦根据自己的理论，用一组偏微分方程展示了自然界这种对称的美，并进一步预言了电磁场和电磁波的存在第六页，共二十六页。3、电磁波的特点1）电磁波是横波E⊥B⊥V2)波速计算满足：4)电磁波的频率由振源决定，同一电磁波在不同介质中传播，v和λ变化，v介λ>400nm）（400nm>λ>5nm）λ小大（1mm>λ>700nm）...