16电磁波

1、第二节,电磁波,播放VCD15 无线电的发明,2.电磁波,一、电磁波的产生与传播,由麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场产生变化的磁场，而变化的磁场又产生变化的电场，这样就产生了电磁波。,如广播电台,声,电,电磁波发射,电视台,声光,电,电磁波发射,2.电磁波 / 一、电磁波的产生与传播,最后形成电偶极子，即发射电磁波的天线。,二、明确几点,1.电磁波的传播不依赖任何媒质可在真空中传播。,2.。

2、,2009-2010第二学期半期复习：机械振动机械波、电磁波、光的折射、干涉、衍射和偏振,电磁波,电磁振荡,麦克斯韦,描述,电磁波,LC振荡电路 T2Lc,产生：,物理量：i.B.E.EB ;q.u.E.Ee E自,变化的磁场产生电场,图像：,变化的电场产生磁场,赫兹证实了电磁波的存在,特点：,无线电,发射：,定义：电磁场由发生的区域由近及远的传播,传播：,接收：,应用：,一振荡电路,1.实验右图所示,1,2,K,C,L,现象：,将电键K扳到1，给电容器充 电，然后将电键扳到2，此时 可以见到G表的指针来回摆动。 表明电路中产生了大小和方向 做周期性变化的电流。,2.总结：能。

3、小学五年级（上）科学,探究实验,1、分工合作，仔细认真。2、注意安全，做好整理。,1、请一个同学来帮忙。,2、利用导线、电池作道具。,材料：导线、铁钉、电池、大头针,1、绕导线时，方向要一致。用力缠紧，绕一层就行。,注意：,2、导线两端留一定长度，方便接电池。,注意：,导线接触电池的时间要短。,注意：,3、把导线绕的匝数记录下来。,导线匝数,注意：,4、吸起大头针时动作要轻。记下吸起大头针的数目。,实验记录表1,实验记录表2,观察这些数据，你们有什么发现？,影响电磁铁磁力大小的因素？,线圈的多少。,电流的大小。,。,每个小组选。

4、平面电磁波,作为信息的载体应用于 通信、广播、电视,电磁波,作为探求未知物质世界的手段应用于雷达、导航、遥测、遥感和遥控,研究设计产 生能满足各种应用要求的电磁波,能量存在的一种形式,时变电流或加速运动的电荷向空间辐射电磁波,由麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场产生变化的磁场，而变化的磁场又产生变化的电场，这样，变化电场和变化磁场之间相互依赖，相互激发，交替产生，并以一定速度由近及远地在空间传播出去。这样就产生了电磁波。,一 电磁波的产生与传播,(1) 电磁场能量几乎分别集中于电容器和自感线圈内，不利于电磁波的辐。

5、第十四章 电磁波,（一）选择题,1. 某广播电台的天线可视为隅极辐射，原发射频率为 ，若将发射频率提高到 ，其辐射强度为原来的（）倍。,A：16 B：8 C：32 D：256,2. 在某广播电台附近电场强度的最大值为 ，则该处磁感应强度最大值为（）,A： B： C： D：,3. 一功率为P的无线台，A点距电台为 ，B点距电台为 ，且 ，若电台沿各方向作等同辐射，则场强幅值 为（）,A：2：1 B：4：1 C：8：1 D：16：1,4. 设在真空中沿着z轴负方向传播的平面电磁波，其磁场强度的波表达式 为，则电场强度的表达式为（）,A：,B：,C：,D：,1. 一列平面电磁波，在。

6、1,电磁波基础及应用沈建其讲义 Chapter 3.复习Maxwell方程相关知识-中文-补充阅读-自学电磁波的传播,Electromagnetic Wave Propagation,2,Maxwells equations的另一个重要成果，就是它揭示了在非稳恒情况下，电磁场变化具有波动性质。变化着的电场和磁场互相激发，形成在空间中传播的电磁波。电磁波已在广播通讯、光学和其他科学技术中得到广泛应用。 这里只介绍关于电磁波传播的最基本的理论。也就是说，只研讨电磁场在电介质、导体以及在边界上的传播特性。,3,Plane Electromagnetic Wave,平面电磁波,4,1、电磁场波动方程,一般情况下，。

7、0第十六章 机械波和电磁波一 选择题1. 当一平面简谐波通过两种不同的均匀介质时，不会改变的物理量是：（ ）A. 波长和频率 B. 波速和频率C. 波长和波速 D. 频率和周期解： 答案选 D2. 已知一平面简谐波方程为 y = A cos ( a tb x )，( a , b 为正值)，则： （ ）A. 波的频率为 a B. 波的传播速度为 b / aC. 波长为 / b D. 波的周期为 2/ a解： 答案选 D3. 如图所示，一平面简谐波沿 x 轴正向传播，坐标原点 O 的振动规律为 y = A cos ( t + 0 )，则 B 点的振动方程为：（ ）A. y = A cos t ( x / u ) + 0 B. y = A cos t + ( x / u ) C. y。

8、第十四章 电磁波,3、电磁波谱 电磁波的应用,1、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，叫电磁波谱。由无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、射线合起来构成范围非常广阔的电磁波谱。,2、无线电波,无线电波：波长大于1mm（频率小300GHz)的电磁波 特点：传播过程中波动性明显 用途：通信、广播和天体物理研究等,(1)红外线是一种波长比红 光的波长还长的不可见光。其波长范围很宽，约750nm106nm,(2)显著作用：热作用。,(3)由英国物理学家赫谢尔于1800年首先发现红外线，一切物体都在不停地辐射红外线，。

9、第七章 电磁波的反射和折射,7.1 平面波的一般数学表达式 7.2 对平面分界面的垂直入射 7.3 对平面分界面的斜入射,7.1 平面波的一般数学表达式,x极化的，沿z方向传播的均匀平面波的瞬时值表示为 其复矢量可表示为, 为波的传播方向，且电场、磁场和波的传播方向三者满足右手螺旋关系。若从坐标原点向波阵面上任一点所引矢径,而将 称为波的波矢量，则有 所以式 和可以写成,对于给定的波矢量 ，,为常数的平面,为等相位面，,波矢量的方向为波的传播方,向，大小为波数。,如图7.1.1所示。,图7.1.1 波的等相位面,对于向任一方向 传播的均匀平面波，。

10、第6章、平面电磁波,6.1 理想介质中的均匀平面波 6.2 损耗媒质中的均匀平面波 6.3 均匀平面波的极化 6.4 均匀平面波对平面边界的垂直入射 6.5 均匀平面波对平面边界的斜入射 6.6 各向异性媒质中的均匀平面波,第六章、平面电磁波,6.1 理想介质中的均匀平面波,理想介质是指电导率 ， 、 为实常数的媒质， 的媒质称为理想导体。介于两者之间的媒质称为有损耗媒质或导电媒质。,本节介绍最简单的情况，即介绍无源、均匀（homogeneous）（媒质参数与位置无关）、线性（linear）（媒质参数与场强大小无关）、各向同性（isotropic）（媒质参数与场。

11、第五章 平面电磁波,随时间变化的电荷、电流所激发的电场、磁场也随时间变化。随时间变化的电磁场简称为时变场。由麦克斯韦方程组可知，变化的电场和变化的磁场可以相互激发，从而时变电磁场可以脱离场源以波动的形式向远处传播。预言电磁波的存在是麦克斯韦方程组的重要成果之一。本章讨论电磁波被场源激励出来以后，远离场源在空间中的传播。该问题是无源空间中麦克斯韦方程组的解。我们首先由麦克斯韦方程组导出电磁波动方程，然后讨论平面电磁波在无界均匀介质中的传播特性。,5.1 无源空间的电磁波动方程,设空间充满各向同性非导电均匀。

12、电磁波,电 磁 振 荡,1、电磁振荡,观察演示实验,电容器与电感线圈,像这样产生的大小和方向交替变化的电流叫做振荡电流，能产生振荡电流的电路叫振荡电路.,由线圈和电容器组成的电路，就是一种简单的振荡电路，称为LC回路,LC回路中的振荡电流是怎样产生的呢？,电磁振荡的产生过程,给电容充电过程电容器中储存一定的电场能。,电容C放电过程电场能转化为线圈的磁场能储藏。,反向充电过程是磁场能转化为电场能。,电容再次反向放电过程 是电场能转化为磁场能。,电路中的电场能和磁场能(与之对应的电荷Q和电流i)做周期性交替变化的现象叫做电磁振。

13、第8章 电磁波的辐射,一、辐射的基本概念,二、滞后位,三、电偶极子的辐射,四、磁偶极子的辐射,五、对称振子天线的辐射,六、 天线阵的辐射,1. 什么是辐射？辐射：随时间变化的电磁场离开波源向空间传播的现象。产生辐射的源称为天线。 2. 辐射产生的必要条件 （1）时变源存在。 （2）源电路是开放的。 3. 影响辐射强弱的原因 （1）源电路尺寸与辐射波的波长相比拟时辐射较为明显。 （2）源电路越开放，辐射就越强。,一、辐射的基本概念,赫兹实验,电偶极子的辐射演示,雷达探测目标演示,二、滞后位,2. 在时变场情况下，动态矢量位和动态标量位。

14、遥感原理,烟台师范学院地理与资源管理学院,电磁波与电磁波谱,电磁波及其特性 电磁波谱 电磁辐射源,遥感原理,烟台师范学院地理与资源管理学院,一、电磁波及其特性,波的概念：波是振动在空间的传播。,机械波：声波、水波和地震波 电磁波（ElectroMagnetic Spectrum )由振源发出的电磁振荡在空气中传播。,演示,遥感原理,烟台师范学院地理与资源管理学院,电磁波是通过电场和磁场之间相互联系传播的：原理电磁辐射:这种电磁能量的传递过程（包括辐射、吸收、反射和透射）称为电磁辐射。,遥感原理,烟台师范学院地理与资源管理学院,电磁波的特性 。

15、 16 5电磁波 1 平面电磁波的波动方程 变化的电场和变化的磁场不断地交替产生 由近及远以有限的速度在空间传播 形成电磁波 最初由麦克斯韦在理论上预言 1888年赫兹进行了实验证实 在无限大均匀绝缘介质 或真空 中 0 0 且介电常量 和。

16、第十一章,电磁波,*一、加速运动电荷的电场,11-1 加速运动电荷的电磁场 电磁波,*二、加速运动电荷的磁场,振荡电偶极子: 电矩作周期性变化的电偶极子.,电偶极子的辐射过程,振荡电偶极子等效于一振荡电流元,三、振荡电偶极子产生的电磁场,电偶极子的辐射场,各向同性介质中，可由波动方程解得振荡偶极子辐射的电磁波,球面电磁波方程,偶极子周围的电磁场,在更远离偶极子的地方（rl），因 r 很大，在通常的研究范围内， 的变化很小，故 的振幅可看作恒量，因而,平面电磁波方程,四、平面电磁波,平面电磁波示意图,在无限大均匀绝缘介质(或真空)中,。