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电磁场与电磁波
电磁场与电磁波
前面我们学习了电流的磁效应以及电磁感应现象等，初步了解了电现象和磁现象之间的相互联系和转化。
今天我们一起来学习电磁场与电磁波。
北斗卫星导航系统是通过电磁波传递信息，为全球用户提供全天候、全天时，高精度定位、导航和授时服务，并具有短报文通信能力的国家重要的时空基础设施。
什么是电磁波？
电磁波是如何产生的呢？
问 题：电磁波的产生？
变化的磁场
闭合回路
感应电流
电磁感应现象的实质是：变化的磁场产生电场
麦克斯韦
电场
电流形成的原因？
电荷的定向移动
→电场力
变化的磁场
电场
问 题：电磁波的产生？
变化的电场
磁场
放电叉
手摇式感应起电机
平行金属板
小磁针
演示实验：观察平行金属板之间的磁场变化
演示实验：观察平行金属板之间的磁场变化
交替变化的磁场会产生交替变化的电场
交替变化的电场会产生交替变化的磁场
交替变化的电场
电场
电场
一、电磁场与电磁波
1. 电磁场
交替变化的电场和磁场相互联系，
形成一个不可分离的统一的场—
电磁场。
电场
磁场
电场
电场
磁场
交替变化的电场
电场
电磁场具有物质性
预言
电磁波
一、电磁场与电磁波
赫兹证实电磁波的存在
原理图
电磁场
交替变化的电场和磁场相互联系，形
成一个不可分离的统一的场—电磁场。
电磁场具有能量。
2. 电磁波
变化的电场和变化的磁场交替产生，
由近及远向周围空间传播，形成电磁波。
电磁场具有物质性。
一、电磁场与电磁波
1. 电磁波在真空中以光速传播，光是一种电磁波。
2. 光具有粒子性。
3. 光具有“波粒二象性”。
二、电磁波和光的关系
演示实验：用微电流传感器检测电磁波
演示实验：用微电流传感器检测电磁波
演示实验：用微电流传感器检测电磁波
电动剃须刀
电动牙刷
手机
吹风机
演示实验：用微电流传感器检测电磁波
电磁波谱：按照电磁波频率或波长的顺序把它们排列成谱，叫电磁波谱
三、电磁波的应用
应用：传递信息、传递能量等
传递信息：无线电广播、手机、电视、公交卡、卫星系统等
三、电磁波的应用
三、电磁波的应用
传递信息：无线电广播、手机、电视、公交卡、卫星系统等
2018年，中国成功发射了嫦娥四号月球探测器的中继卫星“鹊桥”。其中L2点位于月球的背后，到地球的距离超过4×105 km，比月球到地球的距离还要再远6.5×104 km。如果从月球背面发射的无线电信号通过“鹊桥”号中继星在L2处转发,试问信号到地球所需的时间约为多少
6.5×104 km
4×105 km
30s
活动：做一做
活动：做一做
根据电磁波的传播速度等于光速c。
所以可得时间
=1.55s
4×105 km
6.5×104 km
传递能量：微波炉加热、红外线热辐射、阳光使人温暖等
三、电磁波的应用
传递能量：微波炉加热、红外线热辐射、阳光使人温暖等
三、电磁波的应用
高能量电磁波常应用于医疗卫生等方面
紫外线杀菌和消毒
X射线医学透视
γ刀手术
遥控
自动控制
一切物体都在不断地向外辐射红外线，物体的温度不同，向外辐射的红外线强度和频率都不同。
利用红外线检测人体的健康状态，本图片是人体的背部热图，透过图片可以根据不同颜色判断病变区域。
三、电磁波的应用
宇宙微波背景辐射图
射电望远镜
三、电磁波的应用
三、电磁波的应用
中国天眼—FAST 全世界最灵敏的单口径巨型射电望远镜
中国天眼—FAST 全世界最灵敏的单口径巨型射电望远镜
三、电磁波的应用
电磁波的防范
时代 发明者 现象
公元前600年 希腊人 摩擦后琥珀吸引微小物体
公元前300年 中国人 磁石吸铁
1785年 库仑 库仑定律
1820年 奥斯特 电流的磁效应
1820年 安培 电流之间的作用力
1831年 法拉第 电磁感应现象
麦克斯韦方程组
历史回顾
麦克斯韦建立了完整的电磁场理论，把光也纳入了电磁场理论的范畴

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