第四章 电磁波及其应用

伟大的预言一、麦克斯韦的电磁场理论要点——伟大的预言 1 、变化的磁场产生电场 演示实验装置如图所示，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。

——法拉第发现的

（ 4）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。

2 ．变化的电场产生磁场 既然变化的磁场能够在空间产生电场，那

么，变化的电场能不能够在空间产生磁场？

麦克斯韦相信自然界规律的统一与和谐，相信电场与磁场具有对称之美。他大胆地提出的相似和联系。经过反复思考提出假设：变化的电场也相当于一种电流，也在空间产生磁场，即变化的电场在空间产生磁场。

2、电磁波（ 1）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。

（ 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

三．赫兹的电火花 1 、麦克斯韦英年早逝，没有见到科学实验对电磁场理论的证明。把天才的预言变成世人公认的真理，这是赫兹的功劳。

2 、赫兹的实验：

2 、赫兹的实验：

【练习】 1 ．根据麦克斯韦电磁理论，下列说法中正确的是

A ．变化的电场一定产生变化的磁场B ．均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场C ．稳定的电场一定产生稳定的磁场D ．振荡的电场一定产生同频率的振荡磁场。

答案 :D

2. 下列说法正确的是 ( )

A. 恒定电流能够在周围空间产生稳定的磁场

B. 稳定电场能够在周围空间产生稳定的磁场

C. 均匀变化的电场能够在周围空间产生稳定

的磁场

D. 均匀变化的电场和磁场相互激发，形成由

近及远的电磁波

AC

3. 当电磁波的频率增加时，它在真空中的速度将 ( )

A. 减小 B. 增大

C. 不变 D. 减小、增大和不变均有可能

4. 关于电磁波的传播速度，以下叙述正确的是 ( ) A. 波长越长，传播速度越快 B. 频率越高，传播速度越快 C. 发射量越大，传播速度越快 D. 所有电磁波在真空中的传播速度都一样大

C

D

课堂练习和课外作业课堂练习： P80 问题与练习 1-4课外作业： 作业本 P44 1-7

1 ．答：麦克斯韦从法拉第电磁感应现象认识到变化的磁场能够产生电场。 麦克斯韦确信自然界规律的统一与和谐，相信电场与磁场有对称之美。他认为；既然变化的磁场能够空间产生电场，那么变化的电场也能够在空间产生磁场。

2 ．答：麦克斯韦关于电磁场理论的两大支柱是：（ 1 ）变化的磁场能够在空间产生电场，（ 2 ）变化的电场也能够在空间产生磁场。 根据上述两个基本论点，麦克斯韦进一步推断： 如果在空间某区域有不均匀变化的电场，那么这个变化的电场就在空间引起变化的磁场；这个变化的磁场又会引起新的变化的电场和磁场……于是，变化的电场和磁场交替产生，形成怀近及远的电磁波。

3 ．答：可以。赫兹用电火花实验，已经证实了电磁波的存在。

4 ．答：电磁波的发现和和验证是人类走向现代文明的里程碑，是现代通信设备广泛应用的基础。正是电磁波的发现才使人们告别了传统落后的通信方式，享受当前各种通信方式带来的方便快捷，因此，人们要永远纪念麦克斯韦和赫兹这两位科学伟人。教材中展示的墨西哥 1967 年发行的纪念邮票，票面上把麦克斯韦和赫兹两位物理学家并列出来，已经反映人们对他们的历史功绩的纪念和缅怀。