《《电磁振荡》PPT课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《电磁振荡》PPT课件（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十五章 机械波15 8 多普勒效应 1 1 13 -3 磁场振荡磁场振荡电磁振荡：电容器上的电荷和电路中的电流随电磁振荡：电容器上的电荷和电路中的电流随时间作周期性变化。时间作周期性变化。电磁振荡性质完全由本身决定。通过改变电磁振荡性质完全由本身决定。通过改变L、C得到所需的频率或周期。得到所需的频率或周期。2LCEKLC 电磁振荡电路电磁振荡电路AB一一 振荡电路振荡电路L+C(A)L+C(C)LC(B)LC(D)无阻尼自由电磁振荡无阻尼自由电磁振荡3二二 无阻尼电磁振荡的振荡方程无阻尼电磁振荡的振荡方程LC 电磁振荡电路电磁振荡电路L+C(A)AB4无阻尼自由振荡中的电荷和电流随时间的变
2、化无阻尼自由振荡中的电荷和电流随时间的变化O5三三 电磁振荡的能量电磁振荡的能量LC 电磁振荡电路电磁振荡电路L+C(A)AB条件：条件：无电阻，无电磁辐射无电阻，无电磁辐射第十五章 机械波15 8 多普勒效应 6 6 13-4 电磁波电磁波7 18861886年年2929岁岁的的赫赫兹兹发发现现：当当电电池池通通过过一一对对线线圈圈中中的的一一个个放放电电时时，在在另另一一个个线线圈圈里里产生火花。产生火花。赫兹赫兹振子振子 高频加速高频加速运动电荷运动电荷谐振器谐振器 18881888年年他他总总结结出出：电电磁磁感感应应是是以以波波动动形形式式传传播播的的，并并第第一一次使用了次使用了“
3、电磁波电磁波”一词。一词。赫兹赫兹一一 电磁波的验证电磁波的验证赫赫兹用用类似似的的实验证明明电磁磁波波具具有有类似似光光的的特特性性，如如：反反射射、折射、衍射、偏振等，折射、衍射、偏振等，证实了麦克斯了麦克斯韦电磁磁场理理论的正确性。的正确性。8+二二 电磁波的产生与传播电磁波的产生与传播-+振荡电偶极子振荡电偶极子+- (1) 波源波源振荡的周期和频率振荡的周期和频率 (2) 开放能向外辐射能量开放能向外辐射能量(3) 频率与辐射功率频率与辐射功率 振荡振荡LC回路回路第十五章 机械波15 8 多普勒效应 910振荡偶极振子发射的电磁波振荡偶极振子发射的电磁波 振荡振荡电偶极矩：电偶极矩
4、：偶极子附近电场线的变化偶极子附近电场线的变化11电场线电场线磁场线磁场线EBEBE交变的电场激发交变的磁场，交变的磁场又激发交变的电场交变的电场激发交变的磁场，交变的磁场又激发交变的电场12三三 电磁波的基本性质电磁波的基本性质极轴极轴传播方向传播方向无穷远处：无穷远处：Maxwell方程方程计算：计算：131 横波性横波性偏振性偏振性- 对给定方向传播的电磁波对给定方向传播的电磁波 各自在固定的各自在固定的平面内振动。平面内振动。ZXY14真空中的光速真空中的光速2 E和和H同频率，同相位地变化。同时最大，同时最小。同频率，同相位地变化。同时最大，同时最小。3 在空间同一点在空间同一点4
5、传播速度取决于空间的介质。传播速度取决于空间的介质。自由空间自由空间-均匀无限大、各向同性无损耗的介质空间。均匀无限大、各向同性无损耗的介质空间。15四四 电磁波的能量电磁波的能量辐射能辐射能 ： 以电磁波的形式传播出去的能量。以电磁波的形式传播出去的能量。1 电磁场电磁场能量能量密度密度 2电磁波的电磁波的能流能流密度密度 163 电磁波的电磁波的能流密度矢量能流密度矢量 (坡印廷坡印廷)平面电磁波能流密度平均值平面电磁波能流密度平均值 振荡偶极子的平均辐射功率振荡偶极子的平均辐射功率17五五 电磁波谱电磁波谱760nm400nm 可见光可见光红外线红外线 紫外线紫外线 射射 线线X射线射线
6、长波无线电波长波无线电波频率频率波长波长短波无线电波短波无线电波无线电波无线电波可见光可见光红外线红外线紫外光紫外光 射线射线 射线射线181899年列别捷夫首次测定了光压年列别捷夫首次测定了光压离离100W灯泡灯泡1m小镜小镜悬丝悬丝 pr pr抽空抽空光照光照力矩力矩你相信电磁波有动量吗？你相信电磁波有动量吗？太阳光压太阳光压:10-6 N/m2大气压大气压:105 N/m219彗星尾彗星尾的形成的形成 彗星尾由尘埃组成。当彗星运行到太阳附近，尘埃颗彗星尾由尘埃组成。当彗星运行到太阳附近，尘埃颗粒受到太阳光的光压比引力大，被推向远离太阳的方向形粒受到太阳光的光压比引力大，被推向远离太阳的方
7、向形成很长的彗星尾，被太阳照得很亮。成很长的彗星尾，被太阳照得很亮。光的波粒二相性光的波粒二相性电磁波电磁波“波动性波动性”能量和动量能量和动量“粒子性粒子性”- 光子光子Compton散射散射验证了光子具有动量。验证了光子具有动量。20 量量子子场场论论：带带电电粒粒子子用用量量子子力力学学描描述述；光光子子( (电电磁磁量量子子) )在在空空间间的的传传播播用用麦麦克克斯斯韦韦方方程程组组描描述述；带带电电粒粒子子之之间间的的电电磁磁相相互互作作用用用用交交换换光光子子的的方方式式描述。描述。经典电磁学适用的范围经典电磁学适用的范围 经经典典电电磁磁学学适适用用于于：光光的的粒粒子子性性和
8、和带带电电粒粒子子的波动性都不显著的过程。的波动性都不显著的过程。21例例1 真空真空中有一电磁波，中有一电磁波，求：求：解：解： 因为因为Ey0，电磁波沿电磁波沿x轴传播轴传播22作业作业: : 练习十一练习十一23附、真空中电磁波的波动方程附、真空中电磁波的波动方程真空中麦克斯韦方程组真空中麦克斯韦方程组（1）（2）（3）（4）对方程对方程2两边取旋度，并应用方程两边取旋度，并应用方程1、4，有，有24（1）（2）（3）（4）对方程对方程4两边取旋度，并应用两边取旋度，并应用2、3，有，有25真空中电磁波的波动方程：真空中电磁波的波动方程：满足波动方程的量是场矢量。满足波动方程的量是场矢量。
