高二物理電磁波的發現知識點歸納
物理二字出現在中文中,是取格物致理四字的簡稱,即考察事物的形態和變化,總結研究它們的規律的意思。
一、偉大的預言
説明:法拉第發現電磁感應現象那年,麥克斯韋在蘇格蘭愛丁堡附近誕生,從小就表現出了驚人的物理和物理天賦,他從小熱愛科學,喜歡思考,1854年從劍橋大學畢業後,精心研讀了法拉第的著作,法拉第關於場和力線的思想深深吸引了麥克斯韋,但麥克斯韋也發現了法拉第定性描述的弱點,那就是不能定量的描述電場和磁場的關係。因此,這位初出茅廬的科學家決定用他的物理才能來彌補。1860年初秋,麥克斯韋特意去拜訪法拉第,兩人雖然在年齡上相差四十歲,在性情、愛好、特長方面也迥然各異,可是對物質世界的看法卻產生了共鳴。法拉第鼓勵麥克斯韋:你不應停留在物理解釋我的觀點,而應該突破它。
説明:麥克斯韋學習了庫侖、安培、奧斯特、法拉第、亨利的研究成果,結合了自己的創造性工作,最終建立了經典電磁場理論。
説明:法拉第電磁感應定律告訴我們:閉合線圈中的.磁通量發生變化就能產生感應電流,我們知道電荷的定向移動形成電流,為什麼會產生感應電流呢?一定是有了感應電場,因此,麥克斯韋認為,這個法拉第電磁感應的實質是變化的磁場產生電場,電路中的電荷就在這個電場的作用下做定向移動,產生了感應電流。即使變化的磁場周圍沒有閉合電路,同樣要產生電場。變化的磁場產生電場,這是一個普遍規律
説明:自然規律存在着對稱性與和諧性,例如有作用力就有反作用力。既然變化的磁場能夠產生電場,那麼變化的電場能否產生磁場呢?麥克斯韋大膽地假設,變化的電場能夠產生磁場。
問:什麼現象能夠説明變化的電場能夠產生磁場?(例如通電螺線管中的電流發生變化,那麼螺線管內部的磁場要發生變化)
説明:根據這兩個基本論點,麥克斯韋推斷:如果在空間在空間某區域中有不均勻變化的電場,那麼這個變化的電場能夠引起變化的磁場,這個變化的磁場又引起新的變化的電場。 這樣變化的電場引起變化的磁場,變化的磁場又引起變化的電場,變化的電場和磁場交替產生,由近及遠傳播就形成了電磁波。
二、電磁波
問:在機械波的橫波中,質點的振動方向和波的傳播方向之間有何關係?(兩者垂直)
説明:根據麥克斯韋的理論,電磁波中的電場強度和磁感應強度互相垂直,而且兩者均與電磁波的傳播方向垂直,電磁波是橫波。
問:電磁波以多大的速度傳播呢?(以光速C傳播)
問:在機械波中是位移隨時間做週期性變化,在電磁波中是什麼隨時間做週期性變化呢?(電場強度E和磁感應強度B)
三、赫茲的電火花
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