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第十三章 电磁感应与电磁波初步
13.4电磁波的发现及应用
电视塔
电磁波为信息的传递插上了翅膀。广播、电视、移动通信等通信方式，使古代人“顺风耳、千里眼”的梦想变成了现实。
移动通信基站
人类是怎样发现电磁波的呢？
让我们回顾一下科学家们发现电磁波的历程吧！
奥斯特
安培
麦克斯韦
在变化的磁场中放入一个闭合电路，磁通量发生了变化，电路里会产生电流。
因为在闭合的电路中产生了电场.
麦克斯韦
为什么闭合电路中磁通量发生了变化，就会产生电流呢
一、电磁场
（1）变化的磁场产生电场
思考
猜测
1、麦克斯韦的电磁场理论
麦克斯韦认为：由电现象和磁现象的相似性和变化的磁场能产生电场的观点，猜想变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生磁场。
根据麦克斯韦理论，在给电容器充电的时候，不仅导体中的电流要产生磁场，而且在电容器两极板间变化着的电场周围也要产生磁场。
（2）变化的电场产生磁场
（2）变化的电场产生磁场
变化的电场产生磁场
对称性
大胆假设
变化的磁场产生了电场
3 、变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一的电磁场。
2、对麦克斯韦电磁场理论的理解
恒定的电场不产生磁场 恒定的磁场不产生电场
均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场
不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场 不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场
周期性变化的电场产生同频率周期性变化的磁场 周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场
非均匀变
化的磁场
变化电场
若是均匀变化
稳定磁场
不再激发
若非均匀变化
变化磁场
若是均匀变化
稳定电场
若非均匀变化
激发
激发
激发
激发
电场
磁场
电场
电场
磁场
电场
周期性变化的电场
变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播。
二、电磁波
二、电磁波
1、伟大的预言——空间可能存在电磁波。
那么电磁波是依靠什么传播的呢？
电场和磁场的相互“激发”。
我们熟悉声波和水波，耳朵能够听到声波是因为耳朵和声源之间有空气，水波的传播则需要水。空气、水是声波和水波传播的介质。水波和声波的传播都离不开介质。与这些波不同，电磁波可以在真空中传播，这是因为电磁波的传播靠的是电场和磁场的相互“激发”。
2 、电磁波的传播速度等于光速；
预言光是一种电磁波。
3、电磁波的实验证明：1886年，赫兹用实验证明了麦克斯韦预言的正确性，第一次发现了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论。 测出电磁波传播速度与光速相同，证实了光是电磁波。
三、电磁波谱
我们用一条平滑的曲线表示波：
4、频率（f）：1s内波峰或波谷通过的次数，单位是赫兹（Hz）。
1、波长（λ）：相邻两个波峰或波谷之间的距离，单位是米（m）。
2、波速（v）：电磁波传播的快慢，单位是米每秒（m/s）。
3、周期（T）：波峰或波谷传播一个波长距离所用时间，单位是秒（s）。
6、对于电磁波，因为它在真空中传播的速度等于光速，则存在c=λf。c=3×108m/s
5、关系：波速、波长、频率三者之间的关系是：波速=波长×频率。公示表示为：v=λf。
真空中：波长越大，频率越小!
从左到右，波长从大到小，频率从小到大！
2、电磁波的频率范围很广。无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，都是电磁波。可见光只是电磁波中的一小部分。按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列起来，就是电磁波谱。
收看视频后总结各种电磁波的特点和应用
点击图片播放视频
四、电磁波的能量
法拉第发现电磁感应后，麦克斯韦猜想到电磁波的存在，最后由赫兹证明电磁波的存在，这说明电磁波是一种客观存在的物质，并非一种描述方法。
我们用微波炉对食物进行加热，说明微波存在能量，可以使分子具有动能；光是一种电磁波，太阳光具有热量；收音机可以接受电磁波信号，使收音机缠产生电流发出声音。这些都说明电磁波具有能量。
五、电磁波通信
手机视频通话
汽车导航
日常中很多通信都是通过电磁波进行信号传输

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