• Физика 9 класс Ронжина Ира Александровна учитель физики «СОШ №17» г. Череповец
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ

Цель презентации: • дать понятие электромагнитного поля и электромагнитных волн • рассмотреть их свойства,характеристики • применение в природе и технике использовать использовать информационные информационные технологии на уроках технологии на уроках физики физики Цель урока Цель урока

Физический словарик

Антенна (от лат.antenna-рея, мачта)

Радио (от лат.radio-излучаю)

Радиолокация (от лат.radio-излучаю,

и лат.loсatio-место, расположение)

Радар (от англ.radar-обнаружение

и определение расстояния при

помощи радио)


Содержание

1. Краткая историческая справка

2. Понятие электромагнитного поля

3. Особенности

4. Понятие электромагнитных волн

5. Характеристики волн

6. Свойства электромагнитных волн

7. Применение


Историческая справка
•
1600г-В.Гильберт отделяет электрическое и магнитное поля
•
1808г-Ф.Араго замечает перемагничивание стрелок компаса
•
1820г-Г.Х.Эрстед обнаруживает взаимодействие электрического тока и

магнитной стрелки
•
1820г.-А.Ампер демонстрирует опыты взаимодействия
•
электрических токов
•
1831г.-М.Фарадей открывает явление электромагнитной
•
индукции
•
1864г.Д.Максвелл .высказал гипотезу о существовании
•
волн, распространяющихся в вакууме, электромагнитных волн
•
1888г.-Г.Герц экспериментально установил существование
•
электромагнитных волн
•
1895г.-А.С.Попов демонстрирует первый в мире радио-
•
приемник


Джеймс Клерк Максвелл

(Maxwell) Джеймс Клерк (Clerk) (1831-79),
английский физик, создатель классической электродинамики. Развивая идеи М. Фарадея, создал теорию электромагнитного поля ; предсказал существование электромагнитных волн, выдвинул идею электромагнитной природы света. По представлениям
Фарадея
, любые изменения магнитного поля порождают вихревое электрическое поле, а
в 1864 г
. предположил, что и любое изменение электрического поля сопровождается возникновением вихревого магнитного поля.

Теория

Максвелла

Теория Максвелла по-новому

поставила вопрос о взаимосвязи

электричества и магнетизма. Их

единство проявляется в том,

что изменяющееся электрическое

поле порождает магнитное, а

изменяющееся магнитное

порождает электрическое, т.е.

электрическое и магнитное поля

не есть некие самостоятельные

сущности, а есть частные

проявления единого

электромагнитного поля,

определяемые выбранной

системой отсчета.

Объединив электрическое и

магнитное поля в общую систему

уравнений, Максвелл ввел

понятие единого

электромагнитного поля.

В середине 19-го

века английский

физик Джеймс Клерк

Максвелл построил

теорию

электромагнитных

явлений.

Одним из важнейших

предсказаний этой

теории явилось

предсказание

электромагнитных

волн. В конце 19-го

века это

предсказание

подтвердил на опыте

немецкий физик

Генрих Герц.


Электромагнитные волны были

открыты немецким физиком

Генрихом Герцем в 1887 г.

Два металлических стержня с шарами на

концах, в них при электрическом разряде

возникали электромагнитные колебания

напряжения между шарами 1, происходил

электрический разряд и одновременно на

некотором расстоянии от них возникала искра

между шарами 2 на концах проволочной рамки.

Это доказывало, что при электрических

колебаниях в электрическом контуре в

пространстве возникает вихревое переменное

электромагнитное поле. Это поле создаёт

электрический ток в витке проволоки.


Подтверждение существования

электромагнитных волн на опыте
•
Герц применил прибор, состоящий из двух стержней,

разделенных искровым промежутком. При определенной

разности потенциалов в промежутке между ними возникала

искра – высокочастотный разряд, возбуждались колебания

тока и излучалась электромагнитная волна. Для приема

волн Герц применил резонатор – прямоугольный контур с

промежутком, на концах которого укреплены небольшие

медные шарики.


Чем создаются поля?

Электрическое поле
•
Покоящимися и

движущимися

электрическими

зарядами.
•
Переменным

магнитным полем

Магнитное поле

Движущимися

электрическими

зарядами

(токами).

Переменным

электрическим

полем

.


При прохождении переменного тока между пластинами

плоского конденсатора вокруг изменяющегося

электрического поля должно возникать вихревое

магнитное поле.

Процесс взаимного порождения изменяющимся

электрическим полем магнитного поля и изменяющимся

магнитным полем электрического поля может

неограниченно распространяться, захватывая всё новые

и новые области пространства.


Электромагнитное поле-

система взаимно порождающих друг друга,

перпендикулярных, периодически изменяющихся

электрических и магнитных полей

Ускоренно движущиеся электрические заряды
–
главное условие излучения

электромагнитных волн

Переменное электрическое поле

Переменное магнитное поле

и т. д.


Особенности электромагнитного поля

- Возможность

существования независимо

от зарядов и токов

- Возможность

распространяться с

конечной скоростью

300000км/с (с

корость

совпала с уже

измеренной скоростью

света
)
-

Переносить энергию и

импульс
) 10 3 ( 8 с м 

Основные характеристики волн
• Интенсивность • Частота • Амплитуда • Период • Длина волны • Скорость волны t S W I       Гц   T 1     c T  T    

На рисунке схематически изображена

зависимость от координат напряженности

электрического поля и индукции магнитного

поля.

Гребни электромагнитной волны перемещаются в

пространстве со скоростью света

.


Электромагнитная волна-

процесс распространения

переменных магнитного и

электрического полей

Моментальный снимок

электромагнитной волны

волна

поперечная
B E   

- Радиоволны с длиной волны от 1мм до

нескольких км

- Инфракрасное излучение с длиной волны от 1

мм до 0,8 мкм

- Видимый свет с длиной волны от 0,8 до 0,4 мкм

- Ультрафиолетовое излучение с длиной волны от

0,4 до 0,01 мкм

- Рентгеновские лучи с длиной волны менее 0,01

мкм

- Гамма-излучение с длиной волны менее 0,01 мкм

Электромагнитные волны


Свойства электромагнитных волн
•
преломлением волн

отражение



преломление

волн

интерференция и

дифракция волн

поляризац

ия


Применение электромагнитных волн
Tibo A1000 Tibo A1000