《高三物理电磁波谱》PPT课件

5日麦克斯韦因患癌症在剑桥逝世，终年仅48
岁．
麦克斯韦一生从事过多方面的物理学研究工作，ห้องสมุดไป่ตู้最杰出的贡献是在经典电磁理论方面．在剑桥读 时，被书中的新颖见解所吸引，他敏锐地领会到 了法拉第的“力线”和“场”的概念的重要
书期间，麦克斯韦在读法拉第的《电学实验研究》
性．他注意到全书竟然无一数学公式，说明法拉
固．”
1850年考入剑桥大学，1854年以优 异成绩毕业并获得了学位，留校工 作．1856年起任苏格兰阿伯丁的马 里沙耳学院的自然哲学讲座教授，直到 1874年．经法拉第举荐，自1860年起任伦敦皇家 学院的物理学和天文学教授．1871年起负责筹划 卡文迪什实验室，随后被任命在剑桥大学创办卡 文迪什实验室并担任第一任负责人．1879年11月
第的学说还缺乏严密的理论形式．在老师威
廉· 汤姆孙的启发和帮助下，决心用自己的数学
才能来弥补法拉第工作的这一缺陷．
1855～1856 1861～1862 1865
《论法拉第力线》
《论物理力线》
麦克斯韦 《电磁场的动力学理论》 （1831－1879）
1865～1873
《电磁理论》
这是麦克斯韦用数学工具表达法拉第学说的开端 在实验事实及动力学的基础上构筑了一座全新 在这一文中的思想已经超过法拉第，不仅对各 的电磁学理论大厦。 种电磁现象的联系，提供了统一的解释，而且挖 掘出更深入的内在本质，这是麦克斯韦为电磁场 被认为可以和牛顿的《自然哲学的数学原理》 理论建立迈出的关键性一步。 交相辉映．麦克斯韦的电磁理论成为经典物理学 的重要支柱之一．
一、麦克斯韦简介 二、各种电磁波 红外线 紫外线
伦琴射线
三、电磁波谱
光的干涉现象
光的衍射现象
光是一种波
19世纪中叶，光的波动说已经得到了公认， 但是光波的本质到底是什么，是像水波？还 是像声波呢？
光是一种电磁波
19世纪60年代，麦克斯韦预言了电磁波的 存在，并从理论上得出电磁波在真空中的传播 速度应为： 3.11108 m s ≈光速
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红外线
在电磁波中，能够作用于人的眼睛并引起视
觉的，只是一个很窄的波段，通常叫做可见光。
其中波长最短的是紫光，波长约为400nm波
长最长的是红光，波长约为770nm.
波长更长的光不能引起视觉，叫做红外线， 红外线的波长范围很宽. 约为 770nm～106 nm．
红外线
一切物体,都在辐射红外线.
关于光的电磁说的几点强调 1、麦克斯韦根据电磁理论，发现电磁波的波 速与光速相同，提出了光是一种电磁波的假 说． 赫兹通过实验证实了光的电磁本质. 光的电磁说把光学和电学统一起来了．
关于光的电磁说的几点强调
2、光的颜色是由电磁波的频率决定的．
不同频率的色光在真空中波速相同，在介质 中波速不同． 同一色光在不同介质中，频率（颜色）不变， 波长和波速都要改变．
红外线技 术的应用
红外线感应防盗报警器
它是将红外线遥感探测技术和无线数码遥控 技术结合的高科技新型产品，利用人体所产生的 微弱红外线而触发。当有人试图进入它的探测范 围时，它就会发出警报声，直到人离开才停止。
红外线反射型检测传感器 它是一种一体化的红外线发射、接收器件，内 部包含红外线发射、接收及信号放大与处理电 路，能够以非接触的形式检测出前方一定范围 内的人体或物体。工作稳定可靠，性能优良， 可广泛应用于各种自动检测、报警和控制等装 置中。如：光电计数器，接近式照明开关，自 动干手器，自控水龙头， 感应门铃，倒车告警电路
在同一介质中，频率越高，波速越小．
关于光的电磁说的几点强调 3、电磁波与机械波的比较: 共同点： 都能产生干涉和衍射现象； 它们波动的频率都取决于波源的频率；
在不同介质中传播，频率都不变．
关于光的电磁说的几点强调 3、电磁波与机械波的比较:
不同点：
机械波的传播一定需要介质，其波速与介质的
性质有关，与波的频率无关．
高中物理新人教版 选修３- 4系列课件
14.5《电磁波谱》
教学目标
• • • • • • • 1、知识与技能： 了解电磁波在现代社会中的应用 了解电磁波谱的特点和应用 2、过程与方法： 理解各种电磁波的特点 3、情感态度与价值观： 体会科学与社会的结合之美 体会事物是有两面性的 • 【重点难点】 • 1、重点：各种电磁波的特点 • 2、难点：各种电磁波的特点
而电磁波本身就是一种物质，它可以在真空中
传播，也可以在介质中传播． 在介质中传播时，波速和波长不仅与介质性质有
关，还与频率有关．
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电磁波在真空中传播的速度均为 3.0×108m ／ s ，
麦克斯韦
（1831－1879），英国
物理学家,经典电磁理论的奠基人 1831年6月13日出生于爱丁堡．1847年入爱 丁堡大学听课，专攻数学．他很重视实验，涉猎 电化学、光学、分子物理学以及机械工程等 等．他说：“把数学分析和实验研究联合使用得 到的物理科学知识，比之一个单纯的实验人员或 单纯的数学家所具有的知识更加坚实、有益而牢
物体温度越高,辐射的红外线越强.
物体温度越高,辐射的红外线波长越短. 热辐射----即红外线辐射,热传递方式之一
红外线主要作 用是热作用，可以 利用红外线来加热 物体和进行红外线 遥感
利用灵敏的红外线探 测器接收物体发出的 红外线，用电子仪器 对收到的信号进行处 理，就可以知道被测 物体的信息
注意: 烤箱中的红光,不是 红外线,红外线是看不见 的.
红外线水分计
利用红外线照射加温功能,使 被测试样本内的水分蒸发散失, 自动换算其含水率,适用于各形 式的产品水分测定, 依其功能特 性可分为上皿天平式、电子天平 式、陶瓷热管式及最新研发产品 ----微量水分计
麦克斯韦的电磁场理论从超距作用过渡到 以场为基本变量，是科学认识的一个革命性变 革，根据研究，麦克斯韦大胆断言：光本身就 是电磁波． 1886～1888年间赫兹做了一系列实验证实 了电磁波的存在，并且测出了实验中的电磁波 频率和波长，从而计算出电磁波的传播速度， 发现电磁波的速度确实与光速相同，证明了光 的电磁说的正确性．这样麦克斯韦的电磁场理 论就把电、磁、光学规律统一起来，完成了人 类认识史上的一次“大综合”．