电磁波的发现与应用
高中物理精品课件：《电磁波的发现及应用》
B
E
E
B
E
学习新知——电磁波的发现
电磁波可以在真空中传播，传播靠的是电场和磁场的相互“激发”。
电磁波的速度等于光速。
1886年，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论。
小试牛刀
例1：关于电磁场理论，下列说法正确的是( D )
A. 电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
B. 变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场
所以叫作热辐射。
当温度升高时波长较短的成分越来越强
学习新知——黑体和黑体辐射
除了热辐射外，物体表面还会吸收和反射外界射来的电磁波
在研究物体热辐射中，应如何避免反射电磁波的影响？
学习新知——黑体和黑体辐射
能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就叫作黑体。
黑体是理想化模型
在空腔壁上开一个很小的孔，
--开尔文-但是，就在上面提到的文章中他还讲到：
“但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云，……”
这两朵乌云是指什么呢？
黑体辐射
迈克尔逊实验
1905年
1900年底
量子论
相对论
物理学发展到了一个更为辽阔的领域。
学习新知——热辐射
我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，
D. 常温下我们看到的物体的颜色就是物体辐射电磁波的颜色
学习新知——黑体辐射理论解释
M 0 ( , T )
实验
瑞利公式
维恩公式
维恩公式： 短波适合；长波不符合
瑞利公式： 长波适合；短波荒唐
学习新知——能量子
普朗克提出能量子假说
振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值 ε 的整数倍
电磁波的发现及应用-课件
新知讲解
四、电磁波的能量
电磁波不仅仅是一种描述方式，而且是真正的物质存在。电磁波具有能练习
1.下列关于电磁波的说法中正确的是（ ������������ ）
A.只要电场和磁场发生变化，就能产生电磁波 B.电磁波传播需要介质 C.停止发射电磁波，发射出去的电磁波仍能独立存在 D.电磁波具有能量，电磁波的传播是伴随着能量向外传递的
新知讲解
二、电磁波
1.电磁波与机械波比较 （1）传播条件：机械波传播需要介质，而电磁波不需要介质。
（2）传播规律：都遵循“V=λf=λ/T”这个关系式；且电磁波也能发生反射、折射、衍射、干涉等现象。
（3）传播本质：机械波传播的是机械能，电磁波传播的是电磁能。
新知讲解
三、电磁波谱
按照电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列起来，就是电磁波谱。
解析：声波和电磁波都属于波，所以它们都具有波的共性，能发生反射现象，故选项 A正确。但它们产生的机理不同，声音是由物体振动产生的，电磁波是由变化的电磁 场产生的，故选项B正确。光是一种电磁波，B超利用的是超声波，故选项C正确。电 磁波既能在介质中传播又能在真空中传播，而声波只能在介质中传播，故选项D错误。
化的磁场
化 电
场
激
发
若是均匀变化
稳定磁场
若非均匀变化
变化磁场
激 发
不再激发 稳定电场
若是均匀变化
激 发
若非均匀变化
新知讲解
二、电磁波
捕捉电磁波
新知讲解
二、电磁波
1.电磁波的特点： （1）电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波在与二者均垂直的方向传播，所以电磁波是横波。
（2）电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度，C=3×108m/s。 （3）电磁波的传播不需要介质。 （4）电磁波也会发生反射、折射、干涉、衍射、和偏振等现象。（光是电磁波）
电磁波的发现及应用ppt课件
电磁场是麦克斯韦的猜想，英年早逝的他并没有见证电磁场 被发现。
我们熟悉声波和水波，耳朵能够听到声波是因为耳朵和声源之间有 空气，水波的传播则需要水。空气、水是声波和水波传播的介质。水波 和声波的传播都离不开介质。与这些波不同，电磁波可以在真空中传播， 这是因为电磁波的传播靠的是电场和磁场的相互“激发”。
例如，光是一种电磁波——传播着的电磁场，光具有能量。 思考讨论：播音员的声音为什么能从电台到达我们的收音机？ 因为电台发射的电磁波在收音机的天线里感应出了电流，有电流就 有能量。 我们有各种各样的仪器，能够探测到各种电磁波。所有这些都表明 电磁波具有能量，电磁波是一种物质。
五、电磁波通信
电磁波携带的信息，既可以有线传播， 也可以无线传播。
三、电磁波谱
按照电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列起来，就是电磁波谱。
在一列水波中，凸起的最高处叫作波峰； 凹下的最低处叫作波谷。 邻近的两个波峰（或波谷）的距离叫作波长。在 1 s 内有多少次波峰 （或波谷）通过，波的频率就是多少。水波不停地向远方传播，用来 描述波传播快慢的物理量叫作波速。波速、波长、频率三者之间的关 系是: 波速＝波长 × 频率
c f c 3108 m / s
四、电磁波的能量 赫兹通过实验证实了电磁波的存在，这意味着，电磁场不仅仅是一种描 述方式，而且是真正的物质存在。 1．电磁波的能量 电磁波是一种物质存在的形式。食物中的水分子在微波的作用下热运动 加剧，内能增加，温度升高。食物增加的能量是微波给它的。可见，电 磁波具有能量。
一、电磁场
电容器
变化的电场产生磁场
麦克斯韦确信自然规律的统一性与和 谐性，相信电场与磁场的对称之美。 他大胆地假设∶变化的电场就像导线 中的电流一样，会在空间产生磁场， 即变化的电场产生磁场。
4电磁波的发现及应用
可见：变化的电场和变化的磁场总是相互联系的， 它们形成一个不可分离的统一场，这就是电磁场。
电磁场的相互激励：
非均 匀变 化的 磁场
激 发变
化 电 场
若是均匀 变化
若非均匀 变化
不再 激发
不再
激发 激 发 稳定
稳定 电场
磁场
激 发
变化 磁场
若是均 激 匀变化 发
若非均 匀变化
变化的磁场所产生的电场的电 场线是闭合的; 静电场中的电场线是不闭合的。
结论一：变化的磁场产生电场
一.电磁场 2.变化的电场产生磁场
既然变化的磁场能够产生电场，那么，变化的电场能产生磁场吗？麦克斯韦确信自然 规律的统一性与和谐性，相信电场与磁场的对称之美。他大胆地假设：变化的电场就 像导线中的电流一样，会在空间产生磁场。
E
E
B
E
E
B
空间同时存在变化电场(E)和变化磁场(B) 电磁波传播方向与E和B方向均垂直
我们熟悉声波和水波，耳朵能够听到声波是因为耳朵和声源 之间有空气，水波的传播则需要水。空气、水是声波和水波传播 的介质。水波和声波的传播都离不开介质。
电磁波可以在真空中传播，这是因为电磁波的传播靠的是电 场和磁场的相互“激发”。
（光是一种电磁波）
（3）电磁波的频率由振源决定，波速由介质决定，
。
v <c 讨论：同一电磁波在不同介质中传播，v和λ变化， 介
不同电磁波在同一介质中传播，速度不同，f越高，v越小；f越低，v越大 （4）电磁波具有波的共性，能发生反射、折射、干涉、衍射、多普勒效应 偏振现象。 （5）电磁波具有能量，可以传递信息。
注意： ①恒定的电场不产生磁场
电磁波技术的发展与应用
电磁波技术的发展与应用电磁波是一种电场和磁场相互作用的波动现象，通常表现为在媒介中传输的能量。
其频率和波长在一定范围内，可以被人类利用，从而应用于各种领域。
本文将探讨电磁波技术的发展与应用，通过介绍相关的理论和技术，从多个方面来探讨电磁波技术的现在和未来。
一、电磁波技术的发展历程电磁波技术的发展历程可以追溯到19世纪初，当时法国物理学家法拉第通过实验发现了电磁波的存在。
后来，他的学生麦克斯韦通过理论推导，描述了电磁波的传播和特性，并把这个理论称之为“电磁场理论”。
在20世纪初，无线电通讯开始普及，电磁波的应用也因此得以推广。
无论是广播、电话还是电视，都需要利用电磁波来传输信息。
20世纪50年代，雷达技术的出现使得电磁波的应用更加广泛，这种技术在军事、航空、气象等领域都有广泛应用。
在20世纪90年代，随着计算机技术的发展，计算机与通信科技开始融合，形成了现代通信技术。
这个过程中，电磁波技术发挥了重要作用，尤其是无线通信和移动通信技术的兴起，让电磁波技术更加广泛地应用于人类生活中。
二、电磁波技术的应用与发展电磁波技术的应用范围非常广泛，不仅包括通讯、能源、医疗、军事等领域，还包括天文学、物理学、化学和生物学等科学研究领域。
通信领域是电磁波技术应用最为广泛的一个领域。
无线电通信、电视、卫星通信、移动通信等都是利用电磁波进行数据传输的技术。
随着人工智能技术的发展，无线通信技术在物联网、智能城市、智能家居等新兴领域也得到了广泛应用。
能源领域也是电磁波技术得到广泛应用的领域之一。
核磁共振、超导技术、激光技术等都需要利用电磁波进行数据的传输和处理。
其中核磁共振技术在医学领域的应用尤为广泛，它可以实现对人体内部组织和器官进行诊断和治疗。
在军事领域，电磁波技术也发挥着重要作用。
雷达、导航、通讯、干扰等都需要利用电磁波进行数据传输和处理，这些技术在现代战争中起到了关键作用。
三、电磁波技术的未来发展随着技术的不断发展，电磁波技术也会随之不断进化。
人教版（）必修3第13章第4节电磁波的发现及应用ppt（39张PPT）
②非均匀变化的磁场产生变化的电场。 ③周期性变化的磁场激发同频率周期性变化的电场。
B O
E O
周期性变化的磁场
周期性变化的电场
新知讲解
（2）变化的电场产生磁场。 既然变化的磁场能够产生电场，那么，变化的电场能产生磁场吗？ 麦克斯韦确信自然规律的统一性与和谐性，相信电场与磁场的对 称之美。 他大胆地假设：变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产 生磁场，即变化的电场产生磁场。
麦克斯韦想到：既然产生了感应电流，一定是有了电场，他认为线圈 只不过用来显示电场的存在，线圈不存在时，变化的磁场同样在周围 空间产生电场；即这个现象的实质是变化的磁场产生了电场。
新知讲解
①均匀变化的磁场产生稳定的电场。
B
E
O
t
O
t
注意：这里的“均匀变化”指在相等时间内磁感应强度的变化量相等。
新知讲解
新知讲解
①均匀变化的电场产生稳定的磁场。
E
B
O
t
均匀变化的电场
Oቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
t
稳定的磁场
新知讲解
②非均匀变化的电场产生变化的磁场。 ③周期性变化的电场激发同频率周期性变化的磁场。
E
B
O
O
周期性变化的电场
周期性变化的磁场
13.4 电磁波的发现及应用+13.5 能量量子化
场理论，为无线电技术的发展开拓了道路。
二、电磁波谱
（一）电磁波的描述
1.频率(f)：1s内通过波峰(波谷)的次数
2.波速(v)：描述波传播快慢
3.三者的关系： = λ
（二）电磁波谱
波长
波峰
波谷
= λ
真空中的光速
三、电磁波的应用
（一）电磁波的能量
变化的磁场产生电场
变化的电场产生磁场
变化的电场和磁场相互联
系， 形成一个统一的电磁场
周期性变化的电场，会在空
间引起周期性变化的磁场；这
个变化的磁场又引起新的变化
的电场。于是变化的电场和变
化的磁场交替产生，由近及远
地传播光也是一种电磁波！
一、电磁波的发现
对麦克斯韦电磁场理论的理解：
除了热辐射外，物体表面还会吸收和反射外界射来的电磁波。
这就为我们研究热辐射的问题带造成了困难。
一、热辐射
2、黑体：能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射
的物体叫做黑体。
特点：（1）不反射电磁波，但可以向外辐射电磁波；
（2）黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与它的温度
有关，与材料和表面状况无关。
第十三章 电磁感应与电磁波
初步
13.4 电磁波的发现及应用
一、电磁波的发现
英国物理学家麦克斯韦系统地总结了
人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究
成果，其中有库仑、安培、奥斯特、 法
拉第等人的奠基之功，更有他本人的创
造性工作。在此基础上，他最终建立了
经典电磁场理论。
一、电磁波的发现
（一）麦克斯韦的预言：
二、能量子
1、概念：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的
《第十三章4电磁波的发现及应用》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教版19必修第三册
《电磁波的发现及应用》教学设计方案（第一课时）一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握电磁波的基本概念，理解电磁波的发现历程及其在日常生活中的应用。
通过学习，学生能够：1. 认识电磁波的定义和性质，掌握其产生、传播及衰减的基本原理。
2. 了解历史上电磁波的发现过程及其对科学发展的推动作用。
3. 学会分析电磁波在通信、广播、雷达等领域的实际应用，并能解释相关现象。
二、教学重难点本节课的教学重点是电磁波的基本概念及其传播原理，教学难点在于理解电磁波的发现过程及其对现代科技的影响。
为突破这些重难点，我们将采用以下策略：1. 通过生动的实验演示和案例分析，帮助学生直观理解电磁波的传播和作用。
2. 引导学生通过小组讨论和自主探究，深入理解电磁波的发现历程及其对科技发展的推动作用。
三、教学准备为确保本节课的教学效果，我们需要做好以下准备：1. 准备电磁波相关的实验器材和教具，如电磁波发射器、接收器等。
2. 收集电磁波发现历程的相关资料和图片，制作成PPT课件。
3. 准备与电磁波应用相关的视频资料和案例分析材料。
4. 提前布置好教室，确保教学环境整洁、安全、有序。
四、教学过程：（一）课前导入课前，我们可以从生活中一些与电磁波密切相关的现象开始引入，例如在夜晚使用手机收听广播或欣赏夜空中的卫星电视，以引起学生对电磁波的好奇心和兴趣。
随后，教师可以利用幻灯片或短视频展示电磁波的历史和发现过程，为学生营造一个对电磁波有深刻认知的情境。
（二）知识铺垫在进入正式的课程内容之前，先进行一些基础知识铺垫。
这包括对电流、磁场、电场等基本概念的回顾，并强调电磁之间的相互联系。
这样不仅可以为接下来的课程奠定基础，也有助于学生更深刻地理解电磁波的产生与传播。
（三）课程内容展示1. 电磁波的定义和性质：在这一环节中，应详细介绍电磁波的概念，如它是一种由变化的电场和磁场组成的物质。
接着，教师可以结合PPT展示电磁波的分类及其性质，如可见光、无线电波等。
电磁波的发现及应用课件-高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
发射红外线，主要用于遥感、加热、红外体温计；
3.可见光：波长在700nm~400nm，分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫
七种，可被视网膜感知；
4.紫外线：波长在400nm~5nm，有较高的能量。可用于灭菌消毒，荧光
效应等；
5.X 射线：波长比紫外线更短，有比紫外线更高的能量，有较强的穿透作
睛，大约需要多长时间？ 在这个距离中有多少个波长?
答案：3.3×10-8 s
1.7×107
5.3p131.10.关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是(
)
A. 电磁波在玻璃中的传播速度大于在真空中的传播速度
B. γ射线的频率大于红外线的频率
C. 丹麦物理学家奥斯特建立了经典电磁场理论
D. 法拉第通过一系列实验，证实了电磁场理论
伟大的猜想
电磁感应现象：在变化的磁场中放入一个闭合的导
体回路，闭合导体回路中就产生感应电流。
变化的磁场
电场
电荷的定向移动
闭合导体回路
电流
麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生电场，正是这种电场(涡旋电场)在线
圈中驱使自由电子做定向的移动，引起了感应电流。
一、电磁场
变化的电场和变化的磁场总是相互联系的，它们形成一个不可分离的统一
C. 变化的电场和稳定的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场
D. 电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场
答案:AB
学以致用
1.(多选)某电场中电场强度随时间变化的图像如图，能产生磁场
的是( )
答案：ABC
大本161.典例剖析
【例2】 (多选)下列关于电磁波的说法正确的是(
电磁波的产生和应用
电磁波的产生和应用电磁波是一种能量的传播方式，由电场和磁场相互作用而产生。
它们以波动的形式传播，是一种无需介质就能在真空中传播的物理现象。
电磁波对人类生活产生了深远的影响，并应用于多个领域。
一、电磁波的产生电磁波的产生与电荷的振动和加速有关。
当电荷受到振动或加速时，就会产生电场的变化，从而导致磁场发生变化，最终形成电磁波的传播。
电磁波的振动方向与电场和磁场的方向垂直，根据频率的不同，可分为不同的波段，如无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等。
二、电磁波的应用1. 通信领域电磁波在通信领域起到了重要的作用。
无线电波是一种常见的电磁波，通过调制不同的频率、振幅和相位，实现了广播、电视、手机和卫星通信等各种通信方式的传输。
微波技术的应用使得移动通信和卫星通信更为便捷和高效。
2. 医学领域电磁波在医学领域有广泛的应用。
X射线是一种高能电磁波，它能够穿透人体组织，用于医学影像学，如骨骼X线检查和CT扫描等。
此外，MRI技术利用电磁波的能量差异，通过对人体器官的扫描，来获取详细的内部结构信息，为医生提供准确的诊断依据。
3. 工业应用电磁波在工业领域也有着广泛的应用。
激光技术利用了电磁波的特性，通过高度聚焦和精确的能量传递，可用于材料加工、切割、焊接和打标等。
此外，红外线技术可用于红外线测温仪、红外线夜视仪和红外线热成像仪等设备，用于检测和监控物体的温度。
4. 天文学研究电磁波对于天文学研究至关重要。
天文学家利用望远镜接收电磁波，观测宇宙中的星体和宇宙现象。
不同波长的电磁波提供了多种观测手段，如射电波用于天体射电观测，红外线和紫外线光谱可用于研究天体的物理性质和化学组成等。
5. 生活中的应用电磁波还广泛应用于人们的日常生活中。
可见光作为电磁波的一种，是人眼能够感知的波段，它使我们能够看到周围的世界。
此外，电磁波的照明应用，如白炽灯和LED灯等，为人们提供了光明和舒适的生活环境。
总结：电磁波的产生和应用在多个领域具有广泛的意义。
初步认识电磁波的产生与应用
初步认识电磁波的产生与应用电磁波是一种由电场和磁场相互作用而形成的能量传播现象，广泛应用于通信、雷达、医学等领域。
本文将介绍电磁波的产生原理以及几个常见的应用领域。
一、电磁波的产生电磁波的产生源于电荷的运动。
当电荷发生加速时，就会产生变化的电场和磁场，从而形成电磁波。
根据不同频率的电磁波，可以将其分为射频波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等不同波段。
二、电磁波的应用1. 通信领域电磁波在通信领域有着广泛的应用。
广播、电视、手机等无线通信设备都是利用电磁波传输信息的。
无线电通信的原理是利用变化的电磁场传播信息，通过调制电磁波的参数如频率、振幅等来编码信息，然后通过天线发送出去，并由接收设备接收和解码。
2. 雷达技术雷达是采用电磁波进行远距离探测和目标跟踪的一种技术。
雷达根据发送的电磁波是否被目标物体反射回来，来判断目标物体的位置、距离以及速度。
雷达广泛应用于军事、天气预报、航空导航等领域。
3. 医学应用电磁波在医学领域也有重要的应用。
核磁共振成像（MRI）利用电磁波和静态磁场对人体进行成像，可以观察到人体组织的结构和功能。
医学中常用的X射线也属于电磁波的一种，它可以穿透人体或物体，利用不同的吸收程度来形成影像。
4. 其他应用电磁波还被广泛应用于无线充电、遥控器、热辐射、光电子器件等领域。
在无线充电中，利用电磁波的感应和能量传输特性，将电能从发射方通过电磁波进行传输，再通过接收方转换为电能进行充电。
遥控器也是利用电磁波将信号传输到被控制设备上，实现远程操作。
三、电磁波的安全问题虽然电磁波在各个领域具有重要的应用，但它也存在一定的安全问题。
高强度的电磁波可能对人体产生不良影响，如电磁辐射引发的健康问题。
因此，在使用电磁波时需要注意保护自身安全，避免长时间暴露于高强度电磁场中。
总之，电磁波作为现代科技的重要组成部分，在不同领域中扮演着重要角色。
通过了解电磁波的产生原理和应用领域，我们能更好地利用电磁波的性质与特点，推动科技的发展，服务于人类社会的进步。
课件2：13.4 电磁波的发现及应用
③若改成恒定的直流电，还有电场吗?
无
4
麦克斯韦认为在变化的磁场周围产生电场，
是一种普遍存在的现象，跟闭合电路是否
存在无关，导体环只是用来显示电流的存
在。
说明:在变化的磁场中所产生的电场
的电场线是闭合的 (涡旋电场)
5
电磁场理论的核心之二:
变化的电场产生磁场
麦克斯韦假设:变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间
4
间内，线圈给电容器充电，电流方向与线圈中原电流方向相同，电
流从最大逐渐减为0，而电容器极板上电荷量则由
0增为最大，根据电流流向，此 时间里，电容器
4
下极板b带正电，所以此 时间内，a极板带负电，
4
由0增为最大。即图像如右图所示
1.下列关于电磁场的说法正确的是（ D ）
A.电磁场的本质是电场
B.电磁场的本质是磁场
B.频率不同，传播的速度相同
C.频率越大，其波长越大
D.频率不同，传播速度也不同
5.下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象。
请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上。
(1)X光机， C 。
(2)紫外线灯， B 。
(3)理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好。这里的
“神灯”是利用 D 。
13.4 电磁波的发现及应用
两个基本观点
变化的磁场产生电场
变化的电场产生磁场
电磁场理论的核心之一：
变化的磁场产生电场
如右图，交流电产生了周期变化
的磁场，上面的线圈中产生电流
使灯泡发光。
3
讨论:
①如果用不导电的塑料线绕制线圈，线圈中还有电流和电场吗?
电磁波的应用与新发现
电磁波的应用与新发现
在现代工业和科技中，电磁波技术被广泛应用，例如手机、电视、雷达、无线
通讯等。
但是这些应用只是电磁波技术的冰山一角，电磁波技术还有很多新的应用和发现，下面我们来一一探讨。
一、医疗应用
电磁波技术在医疗领域中的应用是多种多样的，例如核磁共振成像技术，通过
对人体内部的组织进行扫描，可以精确地诊断疾病；电磁波刺激治疗技术，通过对人体产生微弱的电磁波刺激来改善病情；无线睡眠监测技术，通过对人体的呼吸和心跳进行监测，可以帮助人们更好地调节睡眠质量。
二、环保领域
电磁波技术在环保领域的应用十分广泛，例如电磁波催化技术，通过电场和磁
场的作用来促进化学反应，从而提高能源利用效率和减少能源消耗；电磁波水质检测技术，通过电磁波的反射和折射，可以检测水体中有害物质的浓度和分布情况，从而及早发现污染。
三、交通工具
电磁波技术在交通工具中的应用也越来越广泛，例如磁悬浮列车技术，通过电
磁波的作用来产生磁场，从而使列车悬浮在轨道上，实现高速行驶；无人驾驶技术，通过电磁波雷达等设备来感知周围环境和车辆位置，从而实现自动驾驶。
四、游戏娱乐
电磁波技术在游戏娱乐领域的应用也是不可忽视的，例如虚拟现实技术，通过
电磁波传感器和头盔等设备，可以模拟出一个真实的虚拟世界，让用户沉浸其中；体感游戏技术，通过电磁波传感器和控制器等设备，实现用户通过身体动作控制游戏。
总之，电磁波技术的应用和发现正在不断地拓展和改变着我们的生活，未来也将会有更多的新应用和新发现出现。
我们应该认真关注这一领域的发展，积极应用和探索电磁波技术，让它成为我们生活中不可或缺的一部分。
人教版必修第三册课件电磁波的发现及应用(共31张PPT)
桐山万里丹山路，雄风清摄是利用红外线有较好 雄鹰必须比鸟飞得高，因为它的猎物就是鸟。
人生各有志。
古之立大事者，不惟有超世之材，亦必有坚忍不拨之志。
海纳百川有容乃大壁立千仞无欲则刚
的穿透云雾烟尘的能力 谁不向前看，谁就会面临许多困难。
雄心志四海，万里望风尘。 立志难也，不在胜人，在自胜。
13．4 电磁波的发现及应用
讲课提纲·必记清单
一、电磁场 1．麦克斯韦创立的电磁场理论： (1)变化的磁场产生电场； (2)变化的电场产生磁场． 2．电磁场：变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个 不可分割的统一的电磁场．
二、电磁波 1．麦克斯韦的预言了电磁波，赫兹证实了电磁波的存在． 2．电磁波的形成：变化的电场和变化的磁场交替产生，由 近及远地向周围传播形成． 3．电磁波的速度：真空的速度为光速 c＝3×108 m/s，可以 在真空中传播不需要介质． 4．电磁波的波速 c 与波长 λ、频率 f 的关系：c＝λf. 5．电磁波具有能量，携带信息无线传播． 6．电磁波谱(波长由长到短)：无线电波、红外线、可见光、 紫外线、X 射线、γ射线六个波段．
男儿不展同云志，空负天生八尺躯。
人惟患无志，有志无有不成者。
雄鹰必须比鸟飞得高，因为它的猎物就是鸟。
C．在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用紫外线有较好 儿童有无抱负，这无关紧要，可成年人则不可胸无大志。
强行者有志。
丈夫清万里，谁能扫一室。
心志要坚，意趣要乐。
的分辨能力 母鸡的理想不过是一把糠。
立志是事业的大门，工作是登门入室的旅程。
(多选)根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是 ()
A．在电场的周围空间，一定存在着和它联系着的磁场 B．在变化的电场周围空间，一定存在着和它联系着的磁场 C．恒定电流在其周围不存在磁场 D．恒定电流周围存在着稳定的磁场
高考电磁波的发现及应用课件
一、（麦克斯韦）电磁场
电磁感应现象的实质
在变化的磁场中放一个闭合电路，由于穿过电 路的磁通量发生变化，电路里会产生感应电流。
没有闭合电路，也同 样要在空间产生电场。
➢麦克斯韦： 观点1：变化的磁场产生电场
1：均匀变化的磁场产生恒定的电场
2：不均匀变化的磁场产生变化的电场 （周期性变化的磁场产生周期性变化的电场）
在 1s 内有多少次波峰（或波谷）通过，波的 频率就是多少。描述波传播快慢的物理量叫作波速。
三、电磁波谱
➢电磁波的传播规律： c=λ f 真空中：c=3×108m/s
电磁波
波速 : c 波长 : λ 频率 : f
真空中： 波长越大， 频率越小!
3、电磁波的实验证明：1886年，赫兹用实验证明了麦克斯韦预言 的正确性，第一次发现了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论。 测 出电磁波传播速度与光速相同，证实了光是电磁波。
三、电磁波谱
➢电磁波谱（背顺序） 按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列起来。
①可见光只是电磁波中的一小部分 ②不同的电磁波由于具有不同的频率，才具有不同的特性。
(1)无线电波：长波、中波、短波可以用于 18 _广__播___及其他信号的 19 __传_输___，微波可以用于 20 __卫_星__通_信______、电视等的信号传输。
法拉第
法拉第发现了磁 生电的方法，并 首先提出了力线 和场的概念
麦克斯韦
麦克斯韦 （J.C.Maxwell,1831—1879)
英国物理学家。
麦克斯韦是继法拉第之后，
依据库仑、高斯、欧姆、安培、 毕奥、萨伐尔、法拉第等前人 的一系列发现和实验成果，建 立了第一个完整的电磁理论体 系，不仅科学地预言了电磁波 的存在，而且揭示了光、电、 磁现象的本质的统一性，完成 了物理学的又一次大综合。这 一理论自然科学的成果，奠定 了现代的电力工业、电子工业 和无线电工业的基础。
物理学电磁波的产生与应用
物理学电磁波的产生与应用物理学电磁波的产生与应用在各行各业中起着重要的作用。
本文将探讨电磁波的产生原理和它在通信、医学和能源等领域的应用。
一、电磁波的产生原理电磁波是由变化的电场和磁场相互作用而产生的一种波动现象。
当电流通过导线时，会产生磁场；而变化的磁场则会引起电场的变化。
这种变化的电场和磁场相互交织形成电磁波，它可以传播并传递能量。
二、电磁波的应用1. 通信领域电磁波在通信领域中的应用广泛而重要。
无线电通信就是利用电磁波进行信息传输的一种方式。
无线电信号通过空气中的电磁波传播，从而实现了远距离的通信。
无线电波的频率范围很广，包括无线电广播、电视广播、卫星通信等。
此外，微波通信也是基于电磁波的一种通信方式。
微波通信利用的是较高频率的电磁波，其具有较高的穿透能力和传输能力，被广泛应用在无线局域网、雷达、卫星通信等领域。
2. 医学领域在医学领域，电磁波的应用也很重要。
医学影像学中的X射线和核磁共振就是利用电磁波进行诊断和治疗的常见技术。
X射线是一种电磁辐射，它可以穿透人体组织，并通过胶片或影像传感器将内部结构影像化。
X射线技术广泛应用于骨科、牙科等领域，为疾病的诊断提供了重要的帮助。
核磁共振是一种利用强大的磁场和射频脉冲来研究和观察人体内部组织和器官的技术。
它基于原子核的自旋和电磁波的相互作用，被广泛应用于脑部和内脏器官的诊断。
3. 能源领域电磁波的应用在能源领域也具有重要的意义。
太阳能就是一种利用电磁波的能源。
太阳能电池板通过光电效应将太阳能转化为电能，为人类提供了清洁、可再生的能源。
此外，电磁波在无线能量传输中也起着重要的作用。
通过利用电磁波的特性，我们可以实现无线充电、无线输电等技术，这对于未来能源的可持续发展具有重要意义。
结论电磁波的产生和应用在各个领域都发挥着重要作用。
从通信、医学到能源，电磁波的应用正不断推动科技的发展，并为人类生活带来了极大的便利和改变。
通过进一步研究和应用电磁波，我们可以继续发掘其潜力，为未来的科技创新和社会进步做出更大贡献。
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电磁波的发现与应用目录1.摘要 (2)2.电磁波的发现 (2)2.1麦克斯韦预言电磁波的存在 (2)2.2赫兹证明电磁波的存在 (2)3.电磁波的应用 (2)3.1马可尼：现代通信之父 (2)3.2电磁波于生活中的应用 (3)4.电磁波的发展 (4)4.1发展前景及展望 (4)1.摘要在现在的社会生活中有许多东西变成我们必不可少的生活永品，然而这些对于以前的我们而言是不可想象的,电磁波的发现和应用就说明了这一点。
在我们的生活中电磁波在很多方面发挥着作用，如通信、各种电器的遥控装置、微波炉。
这些对我们的生活都有着深远的影响，但是一切都有双面性电磁波也是一样的，电磁波以一种看不见摸不着的形式存在于我们的身边，作为一种能量它必然遵循能量守恒的原则消耗之后以各种形式存在于我们身边这些人为制造的能量危害着我们引起热效应、非热效应和积累效应。
关键词：发现应用生活帮助危害2.电磁波的发现2.1麦克斯韦预言电磁波的存在麦克斯韦通过对电磁学的研究而得到的电磁学的基本方程,麦克斯韦方程组表明,空间某处只要有变化的磁场就能激发出涡旋电场,而变化的电场又能激发涡旋磁场。
交变的电场和磁场互相激发就形成了连续不断的电磁振荡即电磁波。
这理论所宣告的一个直接的推论在科学史上具有重要意义,即预言了电磁波的存在。
交变的电磁场以光速和横波的形式在空间传播,这就是电磁波;光就是一种可见的电磁波。
麦克斯韦方程还说明,电磁波的速度只随介质的电和磁的性质而变化,并可证明电微波在以太(即真空)中传播的速度,等于光在真空中传播的速度。
这不是偶然的巧合,而是由于光和电磁波在本质上是相同的。
光是一定波长的电磁波,这就是麦克斯韦创立的光的电磁学说。
2.2赫兹证明电磁波的存在麦克斯韦创立电磁理论后之。
，1888年，在柏林有一位叫赫兹(1857～1894)的青年实验物理学家完成了这项工作。
当时许多人虽叹服麦确斯韦对电磁波的完美描述，可就是找不见它。
26岁的赫兹却别有绝招。
他将两个金属小球调到一定的位置，中间隔一小段空隙，然后给它们通电。
这时两个本来不相相连的小球间却发出吱吱的响声，并有蓝色的电火花一闪一闪地跳过。
不用说小球间产生了电场，那么按照麦克斯韦的方程，电场再激发磁场，磁场再激发电场，连续扩散开去，便有电磁波传递。
到底有没有呢?最好有个装置能够接收它。
他在离金属球4米远的地方放了一个有缺口的铜环，如果电磁波能够飞到那里，那么铜环的缺口间也应有电火花跳过，他将这些都布置好后，这边一按电键，果然那圆环缺口上蓝光闪闪，这说明发射球和接收环之间有电磁波存在。
既然有波，就也该有波长、频率和速度。
于是他又想亲自量量它的波长。
其实这也很简单，他将那铜环接收器向圆球发射器靠近，火花时亮时无，最亮便是波峰或波谷，不亮时便是零值，于是他便求出了波长，接着又算出了速度每秒30万千米，正好相等于光速，也有如光一样的反射、折射性。
麦克斯韦的理论彻底得到了证实，从法拉第到麦克斯韦再到赫兹，两位实验物理学家与一位理论物理学家巧妙的配合终于完成了这个伟大的发现。
3.电磁波的应用3.1马可尼：现代通信之父马可尼1874年4月25日出生在意大利的波伦那。
在赫兹去世后致力于电磁波应用研究，在1895年9月的一天,意大利波伦亚省蓬泰基奥的一个小山丘上响起了历史上最重要的一声枪响,但是这一枪并没有伤害到任何人。
这位向空中放枪的人是意大利著名物理学家古列尔莫·马可尼的助手。
放枪的地点距这位物理学家父母的乡村别墅有1.5公里。
当时,年仅21岁的马可尼正在别墅前俯首看他的发报机,枪声是收到电文的信号。
听到枪声后马可尼明白,首次通过电磁波进行的信息传输已经获得成功，也就是说不需要再使用电缆或任何别的手段来进行通信。
尽管世界上的一些科学家对于这件事感到不可思议但是事实却让他们无话可说。
最终马可尼来到英国受到英国邮政部长的热情接待并提供资金资助他的发明。
马可尼有了如此强大的后盾对于无线电的发明又更进一步，1898年无线电波跨越了英吉利海峡，并正式用于商业。
1901年2月马可尼在英属牙买加的康沃尔建成了一座170英尺高的电波发射塔，然后他带领助手肯普和佩基来到利物浦港，准备乘船横渡大西洋到纽芬兰去接收康沃尔电台发出的信号。
12月12日，马可尼带着两名助手来到纽芬兰面对大西洋的一座小山，在一座钟楼内安好收报机，又在山上放起一面特大的六边形风筝，上面带着电线，升到400米的高空，这是他想出来的升高天线的妙法。
一切安置停当，他便将听筒贴在耳朵上静静地捕捉着那神秘的信号。
窗户外，佩基操纵着风筝，万里蓝天没有一丝云彩；室内，肯普站在他旁边，瞪着一双大眼，紧紧地盯着桌子上的收报机。
突然，耳朵里传来“嘀—嘀—嘀”三声，他觉得是自己心脏的跳动，再屏息细听，又是三声，他忙将耳机扣在肯普的耳朵上说：“快听，这是不是信号?”肯普双手按住耳机，有那么几秒，突然大声喊道：“三个短码，是他们发来的，我们胜利了!”马可尼的电波一下子就飞出了3700千米，在大西洋的上空人类第一次建起了通信的桥梁。
世界各国的报纸都用头条发了这条惊人的消息。
1909年马可尼因此而获得了诺贝尔奖金。
3.2电磁波于生活中的应用无线电波。
无线电广播与电视都是利用电磁波来进行的。
在无线电广播中，人们先将声音信号转变为电信号，然后将这些信号由高频振荡的电磁波带着向周围空间传播。
而在另一地点，人们利用接收机接收到这些电磁波后，又将其中的电信号还原成声音信号，这就是无线广播的大致过程。
而在电视中，除了要像无线广播中那样处理声音信号外，还要将图像的光信号转变为电信号，然后也将这两种信号一起由高频振荡的电磁波带着向周围空间传播，而电视接收机接收到这些电磁波后又将其中的电信号还原成声音信号和光信号，从而显示出电视的画面和喇叭里的声音。
雷达(radar)原是“无线电探测与定位”的英文缩写。
雷达的基本任务是探测感兴趣的目标，测定有关目标的距离、方问、速度等状态参数。
雷达主要由天线、发射机、接收机（包括信号处理机）和显示器等部分组成。
雷达发射机产生足够的电磁能量，经过收发转换开关传送给天线。
天线将这些电磁能量辐射至大气中，集中在某一个很窄的方向上形成波束，向前传播。
电磁波遇到波束内的目标后，将沿着各个方向产生反射，其中的一部分电磁能量反射回雷达的方向，被雷达天线获取。
天线获取的能量经过收发转换开关送到接收机，形成雷达的回波信号。
由于在传播过程中电磁波会随着传播距离而衰减，雷达回波信号非常微弱，几乎被噪声所淹没。
接收机放大微弱的回波信号，经过信号处理机处理，提取出包含在回波中的信息，送到显示器，显示出目标的距离、方向、速度等。
为了测定目标的距离，雷达准确测量从电磁波发射时刻到接收到回波时刻的延迟时间，这个延迟时间是电磁波从发射机到目标，再由目标返回雷达接收机的传播时间。
根据电磁波的传播速度，可以确定目标的距离.。
微波频率接近食物的固有频率,容易引起食物分子共振,所以有微波炉. 微波炉的磁控管将电能转化为微波能，当磁控管以2450MHZ 的频率发射出微波能时，置于微波炉炉腔内的水分子以每秒钟24.5 亿千次的变化频率进行振荡运行，产生高频电磁场的核心元件是磁控管。
食物分子在高频磁场中发生震动，分子间相互碰撞、磨擦而产生热能，结果导致食物被加热。
微波炉正是利用这一加热原理来进行食物的烹饪。
微波是一种电磁波，这种电磁波的能量不仅比通常的无线电波大得多，这种肉眼看不见的微波，能穿透食物达5cm 深，并使食物中的水分子也随之运动，剧烈的运动产生了大量的热能，于是食物" 煮" 熟了。
这就是微波炉加热的原理。
红外线位于电磁波谱中的可见光谱段的红端以外，介于可见光与微波之间，波长为0.76～1000μm，不能引起人眼的视觉。
在实际应用中，常将其分为三个波段：近红外线，波长范围为0.76～1.5μm；中红外线，波长范围为1.5～5.6μm；远红外线，波长范围为5.6～1000μm。
它们产生的机理不太一致。
我们知道温度高于绝对零度的物体的分子都在不停地做无规则热运动，并产生热辐射，故自然界中的物体都能辐射出不同频率的红外线，如相机、红外线胶片自身等。
在常温下，物体辐射出的红外线位于中、远红外线的光谱区，热产生的原因,是组成物质的粒子做不规则运动.这个运动同时也辐射出电磁波，这些电磁波大部分都是红外线,易引起物体分子的共振，有显著的热效应。
所有有一定温度的物体对外有红外辐射。
有红外烤箱.又称中、远红外线为热红外。
当物体温度升高到使原子的外层电子发生跃迁时，将会辐射出近红外线，波长长,易发生衍射，如太阳、红外灯等高温物体的辐射中就含有大量的近红外线。
借助不同波段的红外线的不同物理性质，可制成不同功能的遥感器。
红外遥感技术的原理是接触物体本身，从远处通过仪器（传感器）探测和接收来自目标物体的信息（如电场、磁场、电磁波、地震波等信息），经过信息的传输及其处理分析，识别物体的属性及其分布等特征的技术。
通常遥感是指空对地的遥感，即从远离地面的不同工作平台上（如高塔、气球、飞机、火箭、人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等）通过传感器，对地球表面的电磁波（辐射）信息进行探测，并经信息的传输、处理和判读分析，对地球的资源与环境进行探测和监测的综合性技术。
4.电磁波的发展4.1发展前景及展望无线技术与蜂窝网技术的融合。
为了实现其计费和检测功能，短距离无线通信技术一直广泛应用于电子产品领域。
近几年来，随着无线通信技术的不断发展,更多更新的短距离无线接入技术不断涌现,例如蓝牙技术的应用,实现了短距离无线技术和蜂窝网技术的有效融合。
移动通信技术和无线宽带接入技术的融合。
移动通信业务的成功发展，以及宽带业务的迅速增加,促成了多种宽带接入技术的产生和成熟,WLAN技术的发展,促进了3G增强型业务和技术的迅速发展，为此，移动通信技术和无线宽带接入技术奖在竞争和互补中，最终在4G时代实现二者的有机融合。
无线通信技术与视频等多媒体技术的融合。
利用地面数字系统,刺激数字电视广播技术和视频等多媒体业务的需求，为移动通信业务提供语音和视频等节目，这也是无线通信技术与地面数字媒体有机融合的一个表现。
就视频业务来说，还存在着在现有的移动网络上开展视频业务，以及适合的商业模式等问题。
1.《科学世界》2002年01期郭世琮《马可尼:现代通信之父》2.《物理实验》2005年第7期钱长炎《赫兹发现电磁波的实验方法及过程》3.《宿州学院学报》第22卷第4期2007年8月李进梅《麦克斯韦电磁理论的建立及其影响》4.企业技术开发第30卷第16期赵晗《现代无线通信技术的发展现状及未来发展趋势》。