高二物理竞赛Hertz电磁波实验课件.ppt

1Hertz电磁波实验Maxwell电磁场理论的建立185556：论法拉第力线186162：论物理力线1865：电磁场的动力学理论2电磁波的产生电磁波是变化的电场和磁场在空间的传播. 1） LC振荡回路 由一个已充电的电容器和自感线圈串联组成最简单的LC回路，它是最简单的振荡电路，是电磁波的波源。 2） LC振荡过程分析 电容器充放电过程中由于电流的变化，线圈中有电动势产生，又会使电容反向充电，这种电流的周期性变化形成电磁振荡。特点LC振荡是电场能量和磁场能量交替变换的过程。3电磁场的能量密度和能流密度（线性介质）BHDEwwwme212. 能流密度 - 坡印亭矢量S12122HEvwS平面简谐波：HEEHEHHES211. 电磁能密度HES单位时间通过与传播方垂直的单位面积的能量。以此为例4例题 一长直螺线管通有电流i，电流变化率为di/dt0,单位长度的匝数为n，半径为R，管内磁导率为 ，求（1）与轴线相距为r的A点处的磁场强度H；（2）A点处的感生电场强度E；（3）A点处的坡印廷矢量。5解：（1）管内磁场均匀且变化t时刻B为方向：niBAHniBHdtdl dE感)2(dtdinrdtdBSrE22方向是顺时针的。方向：从左向右看，EdtdinrEA216dtdirinnidtdinrHESAAA221)(21()3(方向指向轴线根据SHES由对称性知，轴线处S0, 螺线管不向外辐射能量。7Helmholtz设计的有奖征文（1879）证实介电极化象传导电流一样发生电磁作用即证实Maxwell的位移电流概念证明电磁作用也象静电作用一样导致电极化即证实场的观点证明空气和真空在电磁行为方面与其它电介质一样即证实场的观点8Hertz（1886-88）：产生电磁波Hertz振子和谐振器存在电磁波9有效的发射器偶极振子频率高电路开放10依靠电场与磁场内在联系的机制来传播变化的磁场激发涡旋电场变化的电场（位移电流）激发磁场11总体情况：振子极轴；电场子午面内；磁场平行于赤道面；传播径矢向12振子附近一个电力线的变化过程13振子附近电力线分布的变化过程14远处电力线和磁力线的分布15Hertz（1886-88）：电磁波的性质直线行进与聚焦16反射17折射18传播速度测量衍射偏振横波.