《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,法拉第電磁感應現(xiàn)象,偉大的預言麥克斯韋的電磁場理論要點——偉大的預言,1、變化的磁場產(chǎn)生電場裝置如圖所示，當穿過螺線管的磁場隨時間變化時，上面的線圈中產(chǎn)生感應電動勢，引起感應電流使燈泡發(fā)光。,（1）線圈中產(chǎn)生感應電動勢說明了什么？麥克斯韋認為變化的磁場在線圈中產(chǎn)生電場，正是這種電場(渦旋電場)在線圈中驅(qū)使自由電子做定向的移動，引起了感應電流。（2）如果用不導電的塑料線繞制線圈，線圈中還會有電流、電場嗎？有電場、無電流。（3）想象線圈不存在時線圈所在處的空間還有電場嗎？有！,總結(jié)：麥克斯韋認為線圈只不過用來顯示電場的存在，線圈不存在時，變化的磁場同樣在周圍空間產(chǎn)生電場，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．變化的電場產(chǎn)生磁場既然變化的磁場能夠在空間產(chǎn)生電場，那么，變化的電場能不能夠在空間產(chǎn)生磁場？,麥克斯韋經(jīng)過反復思考提出假設：變化的電場也相當于一種電流，也在空間產(chǎn)生磁場，即變化的電場在空間產(chǎn)生磁場。,二．電磁場、,1、電磁場麥克斯韋根據(jù)自己的理論進一步預言，如果在空間某域中有周期性變化的電場，那么，這個變化的電場就在它周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場，這個變化的磁場又在它周圍空間產(chǎn)生新的周期性變化的電場……。可見，變化的電場和變化的磁場是相互聯(lián)系的，形成一個不可分離的統(tǒng)一體，這就是電磁場。,,,,,,,,,,,,,2、電磁波,變化的電場和變化的磁場交替產(chǎn)生，由近及遠地傳播。這種變化的電磁場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，沒有見到科學實驗對電磁場理論的證明。把天才的預言變成世人公認的真理，這是赫茲的功勞。,2、赫茲的實驗：,電磁波與我們的生活,電視臺通過電磁波，將精彩的電視節(jié)目展現(xiàn)給我們。,,移動通信設備極大的方便了我們的聯(lián)系。,,,收音機,無線上網(wǎng)設備,雷達設備在軍事、氣象等方面有廣泛的應用。,,汽車的防盜器,通信衛(wèi)星,通信衛(wèi)星已經(jīng)滲入到生活的各個部分。,雷達,雷達在軍事、飛機導航、氣象預測方面有巨大作用。,雷達,雷達裝置主要有什么用？了解雷達用的是什么電磁波?為什么可以根據(jù)雷達顯示屏看出離障礙物有多遠？,雷達工作原理,測距：,,利用發(fā)射與接收之間的時間差，計算出物體的距離。,雷達所用電磁波特點,微波（超短波）——頻率高，波長極短，沿直線傳播，能夠穿過電離層，受大氣影響小，收到的信號強且穩(wěn)定。,四、移動電話,,,1.移動電話是一個怎樣的儀器？,1.什么是“基站”？為什么要建設“基站”？,五、因特網(wǎng),電磁波的危害,電磁波的危害,手機的危害原因,在待機狀態(tài)下，手機不斷的發(fā)射電磁波，與周圍環(huán)境交換信息。,手機在建立連接的過程中發(fā)射的電磁波特別強。,電磁波的危害,電磁波可能造成的傷害,手機釋放的電磁輻射對腦細胞的影響,電磁輻射的遺害會不斷累積﹐在十至十五年后﹐很可能出現(xiàn)更多因手機普及而導致的癌癥病例,電磁輻射對胎兒的發(fā)育起到極大的影響。容易導致胎兒畸形和發(fā)育不良。,手機危害的預防,移動電話接通瞬間釋放的電磁波容易產(chǎn)生不好的影響，所以移動電話響時，一秒后再聽手機。,如果身邊有其他電話可用，就不要使用手機。在使用手機時，可以采用手機專用耳機，實現(xiàn)遠距離使用是比較有效的辦法。,休息時不要將手機置于枕頭邊。,注意手機的擺放位置。醫(yī)學專家建議我們，手機不用時最好放在包里，但不要放在胸前的口袋中，也不要直接掛在胸前。,手機危害的預防,多吃綠茶可以防范輻射。,使用綠色手機。GSM標準的手機的輻射標準為0.6～2瓦，而采用CDMA技術(shù)的手機其輻射標準要小得多，所以CDMA手機被稱作綠色手機。,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，“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、電視臺、雷達、導航、通信、射電天文、氣象預測、醫(yī)療設備中的電針炙、核磁共振等，宇航方面的各種飛行器等電子設備都會輻射電磁波，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，都會放出電磁波。墻壁中看不見的電線，也會使電磁波檢測筆嗶嗶叫。所以睡覺時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，它的電磁波其實是很強的。在電腦前撥通手機，大家往往會發(fā)現(xiàn)電腦螢幕閃鑠不已。又在打開的收音機前撥通手機，收音機也受到很大的干擾。,微波爐的微波也是很強的電磁波，有人曾經(jīng)做過實驗，發(fā)現(xiàn)微波抑制了植物的生長！這個實驗是將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驗控制組。觀察這5盆綠豆芽每天的生長進度，發(fā)現(xiàn)不受微波照射的實驗控制組，綠豆苗生長正常。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，可見微波對生物的殺傷力。雖然如此，微波過的食物仍可食入，絕不會吃進微波的！,另外也有人做微波使魚眼變白的實驗，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。而當人的眼晴暴露在微波中，人眼晴中的水晶體也會和魚眼睛一樣變白，於是再也看不見東西了，這就是所謂的白內(nèi)障。因此當媽媽使用微波爐煮點心時，小朋友千萬不要在微波爐的玻璃門外看著，以免視力會越來越差。,電磁波這麼可怕，我們該怎麼預防呢？（一）拔掉插頭可防止電磁波：電器用品不使用時，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，距離越遠，電磁波強度越弱。所以在使用電器用品像電腦、電視、電風扇、吹風機、微波爐、電磁爐時，都要遠離這些電器用品，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：,可見光的波長在700---400nm之間。,太陽光是由組成的赤橙黃綠藍靛紫七種光組成的。不同顏色的光時不同波長（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。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行紅外線遙感,,,,,,紅外線技術(shù)的應用,,,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風約克于清晨靠近香港時,中心的風眼清晰可見．,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,紫外線驗鈔,X射線和γ射線,波長比紫外線更短的電磁波就是X射線和γ射線,X射線和γ射線的波長很短，具有很強的穿透性。,電磁波的能量,電場是電荷周圍客觀存在的物質(zhì),磁場時客觀存在的物質(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區(qū)域內(nèi)，如下圖。波長在黃綠光附近，輻射的能量最強。,小結(jié),一、麥克斯韋電磁場理論1．變化的磁場產(chǎn)生電場2．變化的電場產(chǎn)生磁場3．電磁場→傳播→電磁波4、電磁波不需介質(zhì)，以光速傳播。二、赫茲證實：1、電磁場、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：按電磁波的波長或頻率大小的順序把它們排列成譜，叫做電磁波譜2、波長從大到小的順序：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區(qū)域。黃綠光附近，輻射的能量最強。,3、頻率(波長)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行紅外線遙感；紫外線主要作用是化學作用，可用來殺菌和消毒；倫琴射線有較強的穿透本領(lǐng)，利用其穿透本領(lǐng)與物質(zhì)的密度有關(guān)，進行對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)學等領(lǐng)域有廣泛的應用，如探傷，測厚或用γ刀進行手術(shù)．,返回,