Презентация к уроку

• Электромагнитные волны

Преподаватель физики

Бондарчук Т.В.

ГПОУ ТО «НТК»

Фрагменты урока

• Цели и план урока:

• План урока:
• Ознакомление с историей открытия электромагнитных волн
• Графическое и математическое представление электромагнитной волны
• Экспериментальное подтверждение существования электромагнитных волн
• Свойства электромагнитных волн
• Получение домашнего задания

• Цели урока:
• Обучающая : Изучить электромагнитные волны, историю их открытия, характеристики и свойства.
• Развивающая : развивать умение наблюдать, сравнивать, анализировать
• Воспитывающая : формирование научно-практического интереса и мировоззрения

• Разновидность волн

Волны

Механические

Электромагнитные

В любой среде и в вакууме

В твердой среде

В жидкой среде

В газообразной среде

• Виды электромагнитных волн

• История открытия электромагнитных волн

• Майкл Фарадей (1791-1867) английский физик

• В замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного поля возникает индукционный ток, что свидетельствует о действии в контуре сторонних сил (или о возникно­вении ЭДС индукции).

• 1831г: Любое изменение магнитного поля в окружающем пространстве вызывает появление индукционного электрического поля ⟶

• История открытия электромагнитных волн

• Джеймс Максвелл (1831-1879)

английский физик

• Закон ЭДС индукции в трактовке Максвелла:

«Всякое изменение магнитного поля порождает в окружающем пространстве вихревое электрическое поле, силовые линии которого замкнуты»

• История открытия электромагнитных волн

• Джеймс Максвелл (1831-1879)

английский физик

• Гипотеза Максвелла:

«Изменяющееся во времени электрическое поле порождает в окружающем пространстве магнитное поле»

• История открытия электромагнитных волн

• Однажды начавшийся в некоторой точке процесс изменения электромагнитного поля будет далее непрерывно захватывать все новые и новые области окружающего пространства. Распространяющееся переменное электромагнитное поле и есть электромагнитная волна

• Графическое и математическое представление электромагнитной волны

• Магнитная волна поперечна и характеризуется двумя векторами :

-вектор напряженности электрического поля

-вектор индукции магнитного поля

Вектора и взаимно перпендикулярны друг другу и лежат в плоскости, перпендикулярной скорости распространения волны

• Графическое и математическое представление электромагнитной волны

Уравнение электромагнитной волны имеет вид:

Электромагнитные волны распространяются в пространстве с конечной скоростью ,

где =8,85419*10 -12 Ф/м –электрическая постоянная

=1,25664*10 -6 Гн/м –магнитная постоянная

• Графическое и математическое представление электромагнитной волны

Рассчитаем скорость распространения электромагнитной волны в вакууме:

Скорость распространения электромагнитной волны в вакууме составляет с= =3*м/с

• Графическое и математическое представление электромагнитной волны

Длина волны

λ= Т,

Циклическая частота

Период

Энергия электромагнитной волны W эм ~ 𝛚 4

• Экспериментальное подтверждение существования электромагнитных волн

• Закрытый колебательный контур

• Экспериментальное подтверждение существования электромагнитных волн

• Генрих Герц (1857— 1894) немецкий физик

• Значит, чтобы легче зафиксировать волну, необходимо, чтобы она была высокой частоты, следовательно нужно уменьшить емкость и индуктивность, а значит уменьшить количество витков в катушке и увеличить расстояние меду пластинами конденсатора .

• Энергия электромагнитной волны прямо пропорциональна четвертой степени частоты : W эм ~ν 4 .

• Экспериментальное подтверждение существования электромагнитных волн

• Генрих Герц (1857— 1894) немецкий физик

• Вибратор- излучатель электромагнитных волн

• Экспериментальное подтверждение существования электромагнитных волн

• Генрих Герц (1857— 1894) немецкий физик

• В определенный момент напряжение между шарами было больше напряжения пробоя и в искровом промежутке вибратора возникала электрическая искра , происходило излучение электромагнитных волн.
• Если частоты вибратора и приемника совпадали, происходил резонанс и в приемнике также появлялась искра

• Вибратор

• Приемник

• Свойства электромагнитных волн

• Отражение: волны хорошо отражаются от металлического листа, причем угол падения равен углу отражения
• Поглощение: э-м волны частично поглощаются при переходе через диэлектрик
• Преломление: э-м волны меняют свое направление при переходе из воздуха в диэлектрик
• Интерференция -сложение волн от когерентных источников (подробнее изучим в оптике)
• Дифракция – отгибание волнами препятствий

• Спасибо за внимание