《電磁波的發(fā)現(xiàn)》PPT課件.ppt

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4.1《電磁波的發(fā)現(xiàn)》,,奧斯特電流的磁效應(yīng),法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象,偉大的預(yù)言麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論要點(diǎn)——偉大的預(yù)言,1、變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)裝置如圖所示，當(dāng)穿過螺線管的磁場(chǎng)隨時(shí)間變化時(shí)，上面的線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，引起感應(yīng)電流使燈泡發(fā)光。,（1）線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)說明了什么？麥克斯韋認(rèn)為變化的磁場(chǎng)在線圈中產(chǎn)生電場(chǎng)，正是這種電場(chǎng)(渦旋電場(chǎng))在線圈中驅(qū)使自由電子做定向的移動(dòng)，引起了感應(yīng)電流。（2）如果用不導(dǎo)電的塑料線繞制線圈，線圈中還會(huì)有電流、電場(chǎng)嗎？有電場(chǎng)、無電流。（3）想象線圈不存在時(shí)線圈所在處的空間還有電場(chǎng)嗎？有！,總結(jié)：麥克斯韋認(rèn)為線圈只不過用來顯示電場(chǎng)的存在，線圈不存在時(shí)，變化的磁場(chǎng)同樣在周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng)，即這是一種普遍存在的現(xiàn)象，跟閉合電路是否存在無關(guān)。,2．變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)既然變化的磁場(chǎng)能夠在空間產(chǎn)生電場(chǎng)，那么，變化的電場(chǎng)能不能夠在空間產(chǎn)生磁場(chǎng)？,麥克斯韋經(jīng)過反復(fù)思考提出假設(shè)：變化的電場(chǎng)也相當(dāng)于一種電流，也在空間產(chǎn)生磁場(chǎng)，即變化的電場(chǎng)在空間產(chǎn)生磁場(chǎng)。,二．電磁場(chǎng)、,1、電磁場(chǎng)麥克斯韋根據(jù)自己的理論進(jìn)一步預(yù)言，如果在空間某域中有周期性變化的電場(chǎng)，那么，這個(gè)變化的電場(chǎng)就在它周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)，這個(gè)變化的磁場(chǎng)又在它周圍空間產(chǎn)生新的周期性變化的電場(chǎng)……?？梢姡兓碾妶?chǎng)和變化的磁場(chǎng)是相互聯(lián)系的，形成一個(gè)不可分離的統(tǒng)一體，這就是電磁場(chǎng)。,,,,,,,,,,,,,2、電磁波,變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)地傳播。這種變化的電磁場(chǎng)在空間以一定的速度傳播的過程叫做電磁波。,三．赫茲的電火花,1、麥克斯韋英年早逝，沒有見到科學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)電磁場(chǎng)理論的證明。把天才的預(yù)言變成世人公認(rèn)的真理，這是赫茲的功勞。,2、赫茲的實(shí)驗(yàn)：,電磁波與我們的生活,電視臺(tái)通過電磁波，將精彩的電視節(jié)目展現(xiàn)給我們。,,移動(dòng)通信設(shè)備極大的方便了我們的聯(lián)系。,,,收音機(jī),無線上網(wǎng)設(shè)備,雷達(dá)設(shè)備在軍事、氣象等方面有廣泛的應(yīng)用。,,汽車的防盜器,通信衛(wèi)星,通信衛(wèi)星已經(jīng)滲入到生活的各個(gè)部分。,雷達(dá),雷達(dá)在軍事、飛機(jī)導(dǎo)航、氣象預(yù)測(cè)方面有巨大作用。,雷達(dá),雷達(dá)裝置主要有什么用？了解雷達(dá)用的是什么電磁波?為什么可以根據(jù)雷達(dá)顯示屏看出離障礙物有多遠(yuǎn)？,雷達(dá)工作原理,測(cè)距：,,利用發(fā)射與接收之間的時(shí)間差，計(jì)算出物體的距離。,雷達(dá)所用電磁波特點(diǎn),微波（超短波）——頻率高，波長(zhǎng)極短，沿直線傳播，能夠穿過電離層，受大氣影響小，收到的信號(hào)強(qiáng)且穩(wěn)定。,四、移動(dòng)電話,,,1.移動(dòng)電話是一個(gè)怎樣的儀器？,1.什么是“基站”？為什么要建設(shè)“基站”？,五、因特網(wǎng),電磁波的危害,電磁波的危害,手機(jī)的危害原因,在待機(jī)狀態(tài)下，手機(jī)不斷的發(fā)射電磁波，與周圍環(huán)境交換信息。,手機(jī)在建立連接的過程中發(fā)射的電磁波特別強(qiáng)。,電磁波的危害,電磁波可能造成的傷害,手機(jī)釋放的電磁輻射對(duì)腦細(xì)胞的影響,電磁輻射的遺害會(huì)不斷累積﹐在十至十五年后﹐很可能出現(xiàn)更多因手機(jī)普及而導(dǎo)致的癌癥病例,電磁輻射對(duì)胎兒的發(fā)育起到極大的影響。容易導(dǎo)致胎兒畸形和發(fā)育不良。,手機(jī)危害的預(yù)防,移動(dòng)電話接通瞬間釋放的電磁波容易產(chǎn)生不好的影響，所以移動(dòng)電話響時(shí)，一秒后再聽手機(jī)。,如果身邊有其他電話可用，就不要使用手機(jī)。在使用手機(jī)時(shí)，可以采用手機(jī)專用耳機(jī)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離使用是比較有效的辦法。,休息時(shí)不要將手機(jī)置于枕頭邊。,注意手機(jī)的擺放位置。醫(yī)學(xué)專家建議我們，手機(jī)不用時(shí)最好放在包里，但不要放在胸前的口袋中，也不要直接掛在胸前。,手機(jī)危害的預(yù)防,多吃綠茶可以防范輻射。,使用綠色手機(jī)。GSM標(biāo)準(zhǔn)的手機(jī)的輻射標(biāo)準(zhǔn)為0.6～2瓦，而采用CDMA技術(shù)的手機(jī)其輻射標(biāo)準(zhǔn)要小得多，所以CDMA手機(jī)被稱作綠色手機(jī)。,電磁污染,電磁污染基本上是兩大類：一是自然界所固有的；再就是人在利用電磁能時(shí)形成的．目前在人類的生存環(huán)境中，自然界固有的電磁輻射的影響已相對(duì)較小，人為的電磁輻射的影響卻在迅速增大．在我國近十幾年來電磁輻射的影響更是爆炸性的增強(qiáng)，“電氣煙霧”彌漫在我們周圍．作為人造電磁輻射源，它還涉及很多方面，例如，廣播電臺(tái)、電視臺(tái)、雷達(dá)、導(dǎo)航、通信、射電天文、氣象預(yù)測(cè)、醫(yī)療設(shè)備中的電針炙、核磁共振等，宇航方面的各種飛行器等電子設(shè)備都會(huì)輻射電磁波，家庭中使用的微波爐、紅外烤箱等家用電器，也都會(huì)產(chǎn)生電磁輻射．,生活環(huán)境中充滿了電磁波，只要是使用電的電器用品，都會(huì)放出電磁波。墻壁中看不見的電線，也會(huì)使電磁波檢測(cè)筆嗶嗶叫。所以睡覺時(shí)不要太靠近裝有電線的墻壁，以免因電磁波影響而無法好好睡一覺。而現(xiàn)代人人手一手機(jī)，它的電磁波其實(shí)是很強(qiáng)的。在電腦前撥通手機(jī)，大家往往會(huì)發(fā)現(xiàn)電腦螢?zāi)婚W鑠不已。又在打開的收音機(jī)前撥通手機(jī)，收音機(jī)也受到很大的干擾。,微波爐的微波也是很強(qiáng)的電磁波，有人曾經(jīng)做過實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)微波抑制了植物的生長(zhǎng)！這個(gè)實(shí)驗(yàn)是將4盆綠豆苗分別放入微波爐中照射微波5秒、10秒、15秒、20秒後，移出置於空曠處。另外一盆完全不照射微波做為實(shí)驗(yàn)控制組。觀察這5盆綠豆芽每天的生長(zhǎng)進(jìn)度，發(fā)現(xiàn)不受微波照射的實(shí)驗(yàn)控制組，綠豆苗生長(zhǎng)正常。經(jīng)微波照射過後的植物，只有照射5秒的一盆尚有存活力，其他一概陸續(xù)枯萎，可見微波對(duì)生物的殺傷力。雖然如此，微波過的食物仍可食入，絕不會(huì)吃進(jìn)微波的！,另外也有人做微波使魚眼變白的實(shí)驗(yàn)，將魚眼睛放入微波爐中，照射微波九秒後觀察魚眼睛的變化。發(fā)現(xiàn)微波使魚眼睛煮熟了。而當(dāng)人的眼晴暴露在微波中，人眼晴中的水晶體也會(huì)和魚眼睛一樣變白，於是再也看不見東西了，這就是所謂的白內(nèi)障。因此當(dāng)媽媽使用微波爐煮點(diǎn)心時(shí)，小朋友千萬不要在微波爐的玻璃門外看著，以免視力會(huì)越來越差。,電磁波這麼可怕，我們?cè)撛觞N預(yù)防呢？（一）拔掉插頭可防止電磁波：電器用品不使用時(shí)，最好將插頭拔掉，避免室內(nèi)環(huán)境受到電磁波的侵害。（二）保持距離可減少電磁波：沒錯(cuò)，距離越遠(yuǎn)，電磁波強(qiáng)度越弱。所以在使用電器用品像電腦、電視、電風(fēng)扇、吹風(fēng)機(jī)、微波爐、電磁爐時(shí)，都要遠(yuǎn)離這些電器用品，以策安全。,電磁波譜,電磁波譜：,電磁波的頻率范圍很廣。按電磁波的波長(zhǎng)或頻率大小的順序把他們排列成譜，叫做電磁波譜。,可見光,（赤橙黃綠藍(lán)靛紫）,,紅外線,,無線電波,,紫外線,,X射線和γ射線,（700nm>λ>400nm）,（400nm>λ>5nm）,,λ,小,大,（1mm>λ>700nm）,（λ>1mm）,（5nm>λ）,可見光：,可見光的波長(zhǎng)在700---400nm之間。,太陽光是由組成的赤橙黃綠藍(lán)靛紫七種光組成的。不同顏色的光時(shí)不同波長(zhǎng)（頻率）范圍的電磁波,紅外線,是一種光波，λ比無線電波短，比可見光長(zhǎng)。所有物體都輻射紅外線。主要作用是熱作用。人眼看不見紅外線。,利用紅外線測(cè)量體溫,紅外線主要作用是熱作用，可以利用紅外線來加熱物體和進(jìn)行紅外線遙感,,,,,,紅外線技術(shù)的應(yīng)用,,,注意:烤箱中的紅光,不是紅外線,紅外線是看不見的.,利用紅外線檢測(cè)人體的健康狀態(tài)，本圖片是人體的背部熱圖，透過圖片可以根據(jù)不同顏色判斷病變區(qū)域．,紅外線衛(wèi)星云圖顯示一九九九年九月十六日臺(tái)風(fēng)約克于清晨靠近香港時(shí),中心的風(fēng)眼清晰可見．,無線電波,λ＞1㎜的電磁波。用通信和廣播。微波爐用的也是無線電波。,電視塔能發(fā)射無線電波,利用微波加熱,紫外線,波長(zhǎng)范圍在5---400nm的電磁波是紫外線。,紫外線具有較高的能量。,紫外線消毒,紫外線驗(yàn)鈔,X射線和γ射線,波長(zhǎng)比紫外線更短的電磁波就是X射線和γ射線,X射線和γ射線的波長(zhǎng)很短，具有很強(qiáng)的穿透性。,電磁波的能量,電場(chǎng)是電荷周圍客觀存在的物質(zhì),磁場(chǎng)時(shí)客觀存在的物質(zhì),,電磁波是客觀存在的物質(zhì),電磁波具有能量。,四、太陽輻射太陽輻射中含有可見光、紅外線、紫外線，同時(shí)還有X射線、γ射線、無線電波。太陽輻射的能量集中在可見光、紅外線和紫外線三個(gè)區(qū)域內(nèi)，如下圖。波長(zhǎng)在黃綠光附近，輻射的能量最強(qiáng)。,小結(jié),一、麥克斯韋電磁場(chǎng)理論1．變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)2．變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)3．電磁場(chǎng)→傳播→電磁波4、電磁波不需介質(zhì)，以光速傳播。二、赫茲證實(shí)：1、電磁場(chǎng)、電磁波的存在。2、電磁波能反射、折射、干涉、衍射和偏振等現(xiàn)象，證明了電磁波與光具有相同的性質(zhì)。,小結(jié),二、電磁波譜1、電磁波譜：按電磁波的波長(zhǎng)或頻率大小的順序把它們排列成譜，叫做電磁波譜2、波長(zhǎng)從大到小的順序：無線電波、光波（紅外線、可見光、紫外線）、X射線、γ射線三、電磁波的能量電磁波有能量。電磁波是一種物質(zhì)。四、太陽輻射太陽輻射的能量集中在可見光、紅外線和紫外線三個(gè)區(qū)域。黃綠光附近，輻射的能量最強(qiáng)。,3、頻率(波長(zhǎng))不同的電磁波表現(xiàn)出作用不同．紅外線主要作用是熱作用，可以利用紅外線來加熱物體和進(jìn)行紅外線遙感；紫外線主要作用是化學(xué)作用，可用來殺菌和消毒；倫琴射線有較強(qiáng)的穿透本領(lǐng)，利用其穿透本領(lǐng)與物質(zhì)的密度有關(guān)，進(jìn)行對(duì)人體的透視和檢查部件的缺陷；γ射線的穿透本領(lǐng)更大，在工業(yè)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，如探傷，測(cè)厚或用γ刀進(jìn)行手術(shù)．,返回,