第11章 振动与波动之3-电磁振荡与电磁波.pdfVIP

第11章 振动与 波动 第三部分 电磁振荡与电磁波 第11章 振动与波动 Oscillations and Waves 第1节 谐振动 第2节 振动的合成和分解 第3节 阻尼振动、受迫振动与共振 第4节 ⾮线性振动与相图法 第5节 机械波 第6节 声波 地震波 第7节 波的衍射和波的⼲涉 第8节 多普勒效应 第9节 电磁振荡与电磁波 电磁波的产⽣和传播 按照⻨克斯⻙电磁场理论，变化的电场在其周围 空间要产⽣变化磁场，⽽变化的磁场⼜要产⽣新的 变化电场。这样，变化电场和变化磁场之间相互依 赖，相互激发，交替产⽣，并以⼀定速度由近及远 地在空间传播出去。 ⻨克斯⻙由电磁理论预⻅了电磁波的存在是在 1865 年，⼆⼗余年之后，赫兹于1888 年⽤振荡电 偶极⼦产⽣了电磁波，他的实验在历史上第⼀次直 接验证了电磁波的存在，并且还证明了这种电磁波 就是光波，即光波本质上也是电磁波。 赫兹—德国物理学家 赫兹对⼈类伟⼤的贡献是⽤实验 证实了电磁波的存在，发现了光电 效应。 1888年，成了近代科学史上的⼀座⾥程碑。开创了 ⽆线电电⼦技术的新纪元。 　赫兹对⼈类⽂明作出了很⼤贡献，他于1894年因⾎ 中毒逝世，年仅36岁。为了纪念他的功绩，⼈们⽤他 的名字来命名各种波动频率的单位，简称“赫”。 电磁波的应⽤ 1888年赫兹⽤实验证明了电磁波的存在； 1895年俄国科学家波波夫发明了第⼀个⽆线电报系统； 1914年语⾳通信成为可能； 1920年商业⽆线电⼴播开始使⽤； 20世纪30年代发明了雷达； 20世纪40年代雷达和通讯得到⻜速发展； ⾃20世纪50年代第⼀颗⼈造卫星上天，卫星通讯事业得 到迅猛发展。如今电磁波已在通讯、遥感、空间测控、 第9节 电磁振荡与电磁波 Electromagnetic Oscillations and Electromagnetic Waves 电磁振荡: 电路中电量q 和电流I 的周期性变化 振荡电路: 产⽣电磁振荡的回路 ⼀、 电磁振荡 L C 1. LC电路—⽆阻尼⾃由振荡 电路⽆电阻、⽆辐射的振荡电路所产⽣的电磁 振荡是⽆阻尼⾃由振荡。 1 t = 0 I = 0, W ⇒ max, W ⇒ 0 e m I = 0 + + q − − 放电, ⾃感作⽤, I 逐渐 , q W , W e m t =T/4 I = max, W ⇒ 0, W ⇒ max e m I max 放电完毕, 电流本应终⽌, 但因 ⾃感作⽤, 产⽣与原来⽅向相同 电流, 反向充电, W , q , W m