一振荡电路无阻尼自由电磁振荡

B
B0
cos(t
x u
)
B0
cos(t
kx)
E
E0
cos
(t
x) u
1）电磁波是横波 E
2）E和 B同相位 ;
u,
E0 cos(t
H
u;
kx) E
B
k
2π
u
3）E 和 B 数值成比例 0 E 0 B ；
4）真空中电磁波的传播速度等于真空中的光速.
u c 1 00 2.998108 ms1
第十二 章电磁感应 电磁场和电磁波
12 – 6 电磁振荡 电磁波
物理学教程 （第二版）
四 真空中电磁波的能量
➢ 辐射能 以电磁波的形式传播出去的能量.
电磁波的能流密度 S wu
➢ 电磁场能量密度
E
w
we
wm
1 2
( 0 E 2
0 B2 )
v S
➢
S
u 2
(0E 2
0B2 )
EB
电磁波的能流密度（坡印廷）矢量
B
S EB
➢ 平面电磁波能流密度平均值
第十二 章电磁感应 电磁场和电磁波
1 S 2 E0B0
12 – 6 电磁振荡 电磁波
物理学教程 （第二版）
电磁波谱
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
变化的电磁场在空间以一定的速度传播就形成
电磁波.
T 2π LC
1
2π LC
+ Q0
+
L
C
Q0
-
第十二 章电磁感应 电磁场和电磁波
+
-
振荡电偶极子
12 – 6 电磁振荡 电磁波
物理学教程 （第二版）
不同时刻振荡电偶 振荡电偶极子附近的电磁场线 极子附近的电场线
p p0 cost c
c
B
+
+
+
++
频率Hz
长波无线电波
红外线 紫外线
760nm 可见光 400nm
射线
短波无线电波
X射线
波长 m 108
104
100 104 108 1012 1016
无线电波 3104 m ~ 0.1cm 紫外光 400nm ~ 5nm
红外线 6105 nm ~ 760nm x 射线 5nm ~ 0.04nm
可见光 760nm ~ 400nm 射线 0.04nm
12 – 6 电磁振荡 电磁波
一 振荡电路 无阻尼自由电磁振荡
物理学教程 （第二版）
L
L
C
E
K
B
LC 电磁振荡电路 L
C + Q0
E
L
源自文库
Q0
A
C
L
B
第十二 章电磁感应 电磁场和电磁波
C Q0 E
+ Q0 C
C B
D
12 – 6 电磁振荡 电磁波
物理学教程 （第二版）
➢ 无阻尼电磁振荡的振荡方程
A
LC E
B
L
di dt
VA
VB
q C
i dq dt
d2q dt 2
1 LC
q
K LC 电磁振荡电路
2 1 LC
d2q dt 2
2q
q Q0 cos(t ) T 2π LC
i
dq dt
Q0
sin(t
)
I0
cos(t
π) 2
第十二 章电磁感应 电磁场和电磁波
12 – 6 电磁振荡 电磁波
物理学教程 （第二版）
第十二 章电磁感应 电磁场和电磁波
➢
q
无阻尼电磁振荡的振荡方程
Q0 cos(t ) i
I
0
cos(t
π 2
)
qi
π
2
Q0 I0
O
﹡
﹡
π
2π
(t )
T 2π LC 1 T 1 2π LC
无阻尼自由振荡中的电荷和电流随时间的变化
第十二 章电磁感应 电磁场和电磁波
12 – 6 电磁振荡 电磁波
物理学教程 （第二版）
二 电磁波的产生与传播
-
B
E
E
c
c
第十二 章电磁感应 电磁场和电磁波
12 – 6 电磁振荡 电磁波
物理学教程 （第二版）
三 真空中的平面电磁波及其特性
E
o
B
平面电磁波
u
x
E
u
B
E
E0
cos (t
x) u
B
B0
c
os
(t
x u
)
第十二 章电磁感应 电磁场和电磁波
12 – 6 电磁振荡 电磁波
物理学教程 （第二版）
➢ 电磁波的特性