1-电磁波的发现VIP免费

人类社会已经进入了信息时代。信息爆炸式地产生，通信成了信息时代的生命线。现代通信离不开电磁波。从电磁波的发现到信息高速公路的出现，我们仅仅用了100年。可以说麦克斯韦的伟大预言和赫兹的电火花，照亮了人类利用电磁波通信的道路。新课导入永不消逝的无线电波电磁波的发现一、无线电波——电磁波的发现1865年，英国物理学家麦克斯韦总结了前人的科学成果，提出电磁波学说。1887年，德国物理学家赫兹（Hertz）用一个振荡电偶极子产生了电磁波，在历史上第一次直接验证了电磁波的存在。赫兹实验公布后，轰动了全世界的科学界。由法拉第开创，麦克斯韦总结的电磁理论，至此才取得决定性的胜利。而无线电波也因此被命名为赫兹波。一、麦克斯韦的电磁场理论要点1．两个基本观点：a．变化的磁场产生电场b．变化的电场产生磁场变化的磁场产生电场变化的电场产生磁场装置如图所示，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。——法拉第2．变化的磁场产生电场（1）线圈中产生感应电动势说明了什么？麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生电场，正是这种电场(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。（2）如果用不导电的塑料线绕制线圈，线圈中还会有电流、电场吗？有电场、无电流。（3）想象线圈不存在时线圈所在处的空间还有电场吗？有！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。自然规律存在着对称性与和谐性，例如有作用力就有反作用力。3．变化的电场产生磁场既然变化的磁场能够产生电场，那么变化的电场能否产生磁场呢？麦克斯韦大胆地假设，变化的电场能够产生磁场。变化的电场产生磁场（1）不仅电荷能够产生电场，变化的磁场也能产生电场（2）不仅电流能够产生磁场，变化的电场也能产生磁场。按照这个理论，变化的电场和磁场总是相互联系的，形成不可分割的统一体——电磁场。电场和磁场是电磁场这个统一体的两种具体表现形式。麦克斯韦的工作集电磁学研究成果之大成，不仅预言了电磁波的存在，而且揭示了电、磁、光现象在本质上的统一。麦克斯韦建立的完整电磁波理论，足以与牛顿力学理论相媲美，是物理学发展史上的一个里程碑式的贡献。2．电磁波与机械波不同，不需要介质，可以在真空中传播。电磁波的速度等于光速！光是以波动形式传播的一种电磁振动。1．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。这种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。我们熟悉声波和水波，它们都是机械波。耳朵能够听到声波，是因为耳朵和声源之间有空气，水波的传播则需要水。空气、水，是声波和水波传播的介质。没有介质就没有机械波。与机械波不同，电磁波可以在真空中传播，这是因为电磁波的传播靠的是电场和磁场的相互“激发”，而电场和磁场本身就是一种形式的物质。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3．电磁波形成示意图：激发激发激发激发4．电磁波的特性：a．不需要传播介质,可以在真空中传播。b．传播速度等于光速。c．光是一种电磁波。d．在机械波中是位移随时间做周期性变化，在电磁波中是电场强度E和磁感应强度B随时间做周期性变化。赫兹实验海因里希·鲁道夫·赫兹二、无线电大发展1906年圣诞节前夜，美国的费森登和亚历山德逊在纽约附近设立了一个广播站，并进行了有史以来第一次广播。1912年，英国科学家埃克尔斯（Eccles）提出了无线电波通过电离层传播的理论，实现了无线电试验性广播；1、无线电的发射与接收(1)调制(2)解调发射装置话筒正极负极天线接收装置三、不断接力，闪亮登场，覆盖全球人们开始着眼讲图像信号利用无线电波传递。促使了人类最重要的发明在1940年问世——电视机！1、电视信号发射与传递过程2、网络信息传递四、数字化生存，中国的回归追赶者到引领者的转变网络通讯：3G——4G——5G——量子通讯2008年8月，3G网络已经开始在中国运转开来了。5年后中国进入4G网络时代，到...