Электромагнитные волны и их свойства

Сентябрь 14, 2022

Главная
Физика
Электромагнитные волны и их свойства

Содержание

2. Электромагни́тные во́лны — электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве с конечной скоростью, зависящей от свойств среды.
3. Электромагнитным полем является взаимосвязь электрических и магнитных полей. Так вот волна – это и есть распространяющееся
4. Теорию электромагнитной волны и электромагнитного поля впервые создал английский ученый Максвелл. Он показал, что электрические и
5. Итак, электромагнитное поле существует в вакууме, значит, если мы создадим определенные условия и сможем создать общее
6. Опыт Герца Первым человеком, которому удалось произвести излучение электромагнитной волны и прием электромагнитной волны, был немецкий
7. Для излучения электромагнитной волны требуется достаточно быстро и ускоренно движущийся электрический заряд. Г. Герц в своих
9. Скорость волны. Поперечность волны Электромагнитная волна обладает определенными свойствами. Эти свойства как раз и были указаны
10. Если есть источник электромагнитных волн (это любой колеблющийся с высокой частотой заряд), то вокруг него формируется
11. Характеристикой электрического поля является напряженность электрического поля. Она обозначается буквой , это тоже векторная величина, а
12. С другой стороны, если мы рассмотрим изменяющееся, вихревое электрическое поле, то вокруг этого поля формируется вихревое
13. Шкала электромагнитных волн Необходимо отметить, что все электромагнитные волны сведены в одну шкалу в зависимости от
14. Характер изменения во времени Е и Н электромагнитной волны определяется законом изменения тока I и зарядов
15. Источниками низкочастотных колебаний с частотой n - до 103 Гц, и длиной волны λ порядка 103
17. Скачать презентацию

Слайд 2

Электромагни́тные во́лны — электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве с конечной скоростью,

зависящей от свойств среды.

Слайд 3

Электромагнитным полем является взаимосвязь электрических и магнитных полей. Так вот

волна – это и есть распространяющееся в пространстве электромагнитное поле, электромагнитное возмущение.

Слайд 4

Теорию электромагнитной волны и электромагнитного поля впервые создал английский ученый

Максвелл. Он показал, что электрические и магнитные поля существуют вместе. Но, оказывается, они могут существовать совершенно изолированно от какого-либо вещества. Вспомните, звуковые волны могут быть только там, где есть среда. Механические волны могут существовать только там, где есть вещество, т.е. колебания, которые происходят с частицами, могут передаваться там, где есть частицы, способные передавать это возмущение. Что касается электромагнитного поля, то оно может существовать даже там, где этого вещества нет, где нет никаких частиц.

Слайд 5

Итак, электромагнитное поле существует в вакууме, значит, если мы создадим определенные условия и

сможем создать общее электромагнитное возмущение в пространстве, то это возмущение может распространяться по всем направлениям, именно это и будет электромагнитная волна.

Слайд 6

Опыт Герца

Первым человеком, которому удалось произвести излучение электромагнитной волны и

прием электромагнитной волны, был немецкий ученый Г. Герц. Ему первому удалось создать такую установку по излучению и приему электромагнитной волны. Какие же принципы лежали в основе его эксперимента?

Слайд 7

Для излучения электромагнитной волны требуется достаточно быстро и ускоренно движущийся

электрический заряд. Г. Герц в своих опытах установил: чтобы получить довольно ощутимую электромагнитную волну, движущийся электрический заряд должен осуществлять колебания с высокой частотой, порядка нескольких десятков тысяч герц. Если такое колебание происходит, то вокруг этого заряда будет формироваться переменное электромагнитное поле и распространяться во все стороны. Это и будет электромагнитная волна.

Слайд 8

Слайд 9

Скорость волны. Поперечность волны

Электромагнитная волна обладает определенными свойствами. Эти свойства

как раз и были указаны в работе Максвелла. Во-первых, электромагнитная волна распространяется со скоростью, которую мы привыкли называть скорость света. Эта скорость (мы будем ее называть скорость электромагнитной волны) составляет 300000 км/с.
Еще один факт: электромагнитная волна – поперечная.

Слайд 10

Если есть источник электромагнитных волн (это любой колеблющийся с высокой

частотой заряд), то вокруг него формируется электромагнитное поле

, то, по Максвеллу, вокруг переменного магнитного поля образуется вихревое электрическое.

Слайд 11

Характеристикой электрического поля является напряженность электрического поля. Она обозначается буквой
,

это тоже векторная величина, а единицей измерения напряженности является

Слайд 12

С другой стороны, если мы рассмотрим изменяющееся, вихревое электрическое поле,

то вокруг этого поля формируется вихревое магнитное с характеристикой магнитной индукцией

Вы видите, что линии магнитной индукции и линии силовые электрического поля взаимно перпендикулярны. Это взаимно перпендикулярное расположение характеристик магнитного и электрического полей; напряженности и индукции магнитного поля говорит нам о том, что электромагнитная волна является поперечной.

Слайд 13

Шкала электромагнитных волн
Необходимо отметить, что все электромагнитные волны сведены в одну

шкалу в зависимости от их частоты.

Каждый из этих диапазонов соответствующим образом используется в технике. Самые распространенные примеры – ТВ, радио, мобильная связь.

Слайд 14

Характер изменения во времени Е и Н электромагнитной волны определяется законом изменения тока I и зарядов e, ее

возбуждающих.
Однако ее форма повторяет форму тока только в случае, если электромагнитные волны распространяются в линейной среде, электрические и магнитные свойства которой не зависят от Е и Н.
Частота колебаний электрического и магнитного полей в электромагнитной волне связана с длиной волны соотношением:
l= с/n.
Электромагнитная волна обладает энергией, импульсом, массой, а если она является эллиптически- и циркулярнополяризованной, то обладает еще и моментом импульса.
Электромагнитная волна переносит энергию. Средняя величина энергии плоской поляризованной волны
W> = eeoA2/2Дж/см3.
Энергия волны Ев, протекающая через поверхность S , перпендикулярную распространению волны, за время t , равна
Ев = W>cSt.
Величину I =W>c называют интенсивностью.

Слайд 15

Источниками низкочастотных колебаний с частотой n - до 103 Гц, и длиной

волны λ порядка 103 - 10-4м, являются генераторы переменного тока; электромагнитные волны такой длины применяются в электротехнике. Диапазон радиоволн простирается от длинных ДВ до ультракоротких УКВ и СВЧ волн.