麦克斯韦电磁场理论

《麦克斯韦电磁场理论》由会员分享，可在线阅读，更多相关《麦克斯韦电磁场理论（26页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、 奥斯特法拉第麦克斯韦对电磁学发展作出杰出贡献的三个物理学家 变化的磁场可以在闭合电路中引起电流法拉第电磁感应实验 B E B I 同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引同名磁极相互排斥异名磁极相互吸引电流周围存在着磁场变化的磁场可以产生电流电现象与磁现象存在对称性 麦克斯韦电磁场理论的基本观点 变化的磁场产生电场变化的电场产生磁场按照这个理论，变化的电场和变化的磁场相互联系，形成一个不可分割的统一体电磁场。电场和磁场只是电磁场这个统一体的两种具体表现形式 变 化 的 磁 场 产 生 电 场变 化 的 电 场 产 生 磁 场均匀变化的磁场恒定的电场非均匀变化的磁场变化的电场均匀变化的电场恒定的磁场非

2、均匀变化的电场变化的磁场？ 变化的磁场变化的电场变化的磁场变化的电场变化的电场和磁场由近及远向周围空间传播出去，形成电磁波 变 化 的 电 场 和 变 化 的 磁 场 互 相 激 发 ，形 成 由 近 及 远 传 播 的 电 磁 波 。 电磁场是物质存在的形式之一。 电 磁 波 的 形 成 就 象 鸡 生 蛋 ， 蛋 生 鸡 ， 鸡 又 生 蛋 ， 蛋 又 生 鸡 不 断 繁 衍 。 根 据 计 算 ， 电 磁 波 的 传 播 速 度 与 光 速 相 同 。麦 克 斯 韦 大 胆 预 言 ， 光 也 是 一 种 电 磁 波 。 人 们 从 电 磁 场 理 论 出 发 ， 经 过 数 学 推 理

3、 得 到 了 大 量 的 结果 ， 这 些 理 论 结 果 最 终 被 实 验 证 实 ， 从 而 证 实 了 电 磁 场 理 论的 正 确 性 。 在 麦 克 斯 韦 建 立 电 磁 场 理 论 二 十 多 年 后 ， 德 国 物 理 学 家 赫 兹 用 实 验 直 接 证 实 了 电 磁 波 的 存 在 。 电磁场的验证赫 兹 赫 兹 振 子 电磁波也是物质电磁波具有能量 俄 国 物 理 学 家 列 别 捷 夫 测 量 到 光 对 被 照 物 体 的压 力 ， 证 明 了 电 磁 场 理 论 预 言 的 光 压 。由 太 阳 光 的 光 压 推 动 的太 阳 帆 艺 术 想 像 图 1 麦

4、 克 斯 韦 认 为 ， 变 化 的 磁 场 在 闭 合 电 路 周 围 产 生 了 一 个_ ， 进 而 推 动 闭 合 电 路 中 的 电 荷 做 定 向 运 动 ， 形 成 了电 场 电 流_2 变 化 的 磁 场 产 生 _， 变 化 的 电 场 产 生 _，电 场 磁 场这 就 是 麦 克 斯 韦 电 磁 场 理 论 的 基 本 观 点 3 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 1 对 麦 克 斯 韦 电 磁 场 理 论 的 理 解 (1)变 化 的 磁 场 在 空 间 产 生 的 电

5、 场 ， 与 自 由 电 荷 激 发 的静 电 场 不 同 ， 它 的 电 场 线 是 闭 合 的 ， 它 的 存 在 与 空 间 有 无 导体 、 有 无 闭 合 电 路 无 关 (2)均 匀 变 化 的 磁 场 产 生 稳 定 的 电 场 “ 均 匀 变 化 ” 指的 是 在 相 等 的 时 间 内 磁 感 应 强 度 的 变 化 量 相 同 ， 即 磁 感 应 强度 对 时 间 的 变 化 率 恒 定 (3)产 生 电 磁 波 的 电 磁 场 ， 必 须 是 振 荡 的 电 磁 场 ， “ 振荡 的 ” 是 指 周 期 性 变 化 并 且 变 化 是 不 均 匀 的 （ 4） 静 电 场

6、 不 产 生 磁 场 ， 静 磁 场 也 不 产 生 电 场 ， 变 化 的 电 场 和 变 化的 磁 场 互 相 联 系 形 成 不 可 分 割 的 统 一 体 电 磁 场 周 期 性 变 化 的 电 场(或 磁 场 )产 生 周 期 性 变 化 的 磁 场 (或 电 场 ) 2 电 磁 波 的 特 点 有 哪 些 ？(1)电 磁 波 的 传 播 速 度 v f， 在 真 空 中 的 传 播 速 度 等 于光 速 (2)电 磁 场 贮 存 电 磁 能 电 磁 波 的 发 射 过 程 就 是 辐 射 能量 的 过 程 (3)麦 克 斯 韦 预 言 了 电 磁 波 ， 赫 兹 证 实 了 电 磁

7、 波 的 存 在 ，测 出 了 波 长 和 频 率 ， 证 实 了 真 空 中 传 播 速 度 等 于 光 速 ， 验证 了 电 磁 波 能 产 生 反 射 、 折 射 、 衍 射 和 干 涉 等 现 象 1 静 电 场 _(选 填 “ 能 ” 或 “ 不 能 ” )产 生 磁 场 ， 静磁 场 _(选 填 “ 能 ” 或 “ 不 能 ” )产 生 电 场 不 能 不 能2 周 期 性 变 化 的 电 场 产 生 周 期 性 变 化 的 _； 周 期 性变 化 的 磁 场 产 生 周 期 性 变 化 的 _电 场 磁 场3 均 匀 变 化 的 电 场 的 周 围 一 定 产 生 稳 定 的 _

8、； 均 匀变 化 的 磁 场 的 周 围 一 定 产 生 稳 定 的 _电 场 磁 场 磁 场 电 磁 波能 量反 射 折 射 衍 射 干 涉电 磁 波3 108 m /s1 麦 克 斯 韦 认 为 ， 在 空 间 内 产 生 了 非 均 匀 变 化 的 电 场 ， 就会 在 空 间 内 产 生 变 化 的 _， 而 这 些 电 场 和 磁 场 又 在 远 处产 生 变 化 的 电 场 和 磁 场 ， 这 样 反 复 进 行 ， 使 变 化 的 电 场 和 磁 场由 近 及 远 地 向 周 围 空 间 传 播 出 去 ， 形 成 了 _2 电 磁 波 传 递 的 是 _， 可 以 在 真 空

9、中 传 播 ， 具 有_、 _、 _和 _等 波 动 特 性 3 光 是 _的 一 种 ， 在 真 空 中 传 播 的 速 度 等 于 光 速 c _. 【 例 1】 根 据 麦 克 斯 韦 电 磁 场 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 周 期 性 变 化 的 电 场 一 定 产 生 同 频 率 的 周 期 性 变 化 的 磁场 解 析 ： 均 匀 变 化 的 电 场 ， 产 生 的 是

10、 稳 定 的 磁 场 ， 故 选 项 A、B 错 误 ， 稳 定 的 电 场 不 能 产 生 磁 场 ， 故 选 项 C 错 误 答 案 ： D 1 (多 选 )下 列 说 法 中 正 确 的 是 (A 变 化 的 电 场 周 围 空 间 产 生 的 磁 场 一 定 是 变 化 的B 变 化 的 磁 场 周 围 空 间 产 生 的 电 场 一 定 是 变 化 的C 均 匀 变 化 的 磁 场 周 围 空 间 产 生 恒 定 的 电 场D 振 荡 电 场 周 围 空 间 产 生 的 磁 场 也 是 振 荡 的 CD 2、 (多 选 )关 于 电 磁 场 和 电 磁 波 的 认 识 正 确 的 是 (A 任 何 电 场 在 它 周 围 空 间 都 会 产 生 磁 场B 均 匀 变 化 的 磁 场 能 够 在 空 间 产 生 电 场C 振 荡 电 场 周 围 产 生 的 磁 场 也 是 振 荡 的D 只 要 有 电 场 和 磁 场 ， 就 能 产 生 电 磁 波 解 析 ： 静 电 场 周 围 不 会 产 生 磁 场 ， 故 选 项 A 错 误 ； 非 均 匀变 化 的 电 场 或 磁 场 才 能 产 生 电 磁 波 ， 故 选 项 D 错 误 答 案 ： BC 答 案 ： C3