СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Скидки до 50 % на комплекты
только до

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Свойства электромагнитных волн

Категория: Физика

Нажмите, чтобы узнать подробности

Свойства электромагнитных волн

Электромагнитными  волнами  называются  возмущения  электромагнитного  поля,  распространяющиеся  в  пространстве. 

Важнейший результат электродинамики, вытекающий из уравнений Максвелла, состоит в том, что электромагнитные взаимодействия передаются из одной точки пространства в другую не мгновенно, а с конечной скоростью. В вакууме скорость распространения электромагнитных взаимодействий совпадает со скоростью света c = 3· 10^8 м/с.

При шевелении заряда электрическое поле вблизи него меняется и порождает магнитное поле. Это магнитное поле также является переменными, всвоюочередь, порождает переменное электрическое поле, которое опять порождает переменное магнитное поле и т.д. В пространстве начинает распространяться процесс колебаний напряжённости электрического поля и индукции магнитного поля электромагнитная волна.

Для излучения электромагнитных волн заряд не обязательно должен совершать колебательное движение; главное чтобы у заряда было ускорение. Любой заряд, движущийся с ускорением, является источником электромагнитных волн. При этом излучение будет тем интенсивнее, чем больше модуль ускорения заряда.

Так, при равномерном движении по окружности (скажем, в магнитном поле) заряд имеет центростремительное ускорение и, стало быть, излучает электромагнитные волны. Быстрые электроны в газоразрядных трубках, налетая на стенки, тормозятся с очень большим по модулю ускорением; поэтому вблизи стенок регистрируется рентгеновское излучение высокой энергии (так называемое тормозное излучение). Электромагнитные волны оказались поперечными колебания векторов напряжённости электрического поля и индукции магнитного поля происходят в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны.

Электромагнитным волнам присущи те же основные свойства, что и другим видам волновых процессов.

1. Отражение волн. Электромагнитные волны отражаются от металлического листа это было обнаружено ещё Герцем. Угол отражения при этом равен углу падения.

2. Поглощение волн. Электромагнитные волны частично поглощаются при прохождении сквозь диэлектрик.

3. Преломление волн. Электромагнитные волны меняют направление распространения при переходе из воздуха в диэлектрик (и вообще на границе двух различных диэлектриков).

4. Интерференция волн. Герц наблюдал интерференцию двух волн: первая приходила к приёмному вибратору непосредственно от излучающего вибратора, вторая после предварительного отражения от металлического листа. Меняя положение приёмного вибратора и фиксируя положения интерференционных максимумов, Герц измерил длину волны λ. Частота ν собственных колебаний в приёмном вибраторе была Герцу известна. 

5. Дифракция волн. Электромагнитные волны огибают препятствия, размеры которых соизмеримы с длиной волны. Например, радиоволны, длина волны которых составляет несколько десятков или сотен метров, огибают дома или горы, находящиеся на пути их распространения.

Просмотр содержимого документа
«Свойства электромагнитных волн»

Свойства электромагнитных волн

Свойства электромагнитных волн

  Электромагнитные волны  представляют собой распространение электромагнитных полей в пространстве и времени.

Электромагнитные волны  представляют собой распространение электромагнитных полей в пространстве и времени.

Свойства электромагнитных волн можно определить исходя из теории Максвелла. Звучит она так, переменное электрическое поле является источником магнитного поля в окружающей среде. Порождаемое поле имеет вихревой характер. То есть силовые линии его замкнуты и имеют форму окружностей.

Свойства электромагнитных волн можно определить исходя из теории Максвелла. Звучит она так, переменное электрическое поле является источником магнитного поля в окружающей среде. Порождаемое поле имеет вихревой характер.

То есть силовые линии его замкнуты и имеют форму окружностей.

Основные свойства электромагнитных волн   Электромагнитные волны излучаются  колеблющимися  зарядам.  Наличие ускорения  - главное условие излучения электромагнитных волн. 

Основные свойства электромагнитных волн

  Электромагнитные волны излучаются  колеблющимися  зарядам. Наличие ускорения  - главное условие излучения электромагнитных волн. 

Такие волны могут распространяться не только в газах, жидкостях и твердых средах, но и в вакууме .

Такие волны могут распространяться не только в газах, жидкостях и твердых средах, но и в вакууме .

Электромагнитная волна является поперечной.   Периодические изменения электрического поля (вектора напряженности  Е ) порождают изменяющееся магнитное поле (вектор индукции  В ), которое в свою очередь порождает изменяющееся электрическое поле.    Колебания векторов  Е  и  В  происходят во взаимно перпендикулярных плоскостях и перпендикулярно линии распространения волны ( вектору скорости) и в любой точке совпадают по фазе.    Силовые лини электрического и магнитного полей в электромагнитной волне я вляются  замкнутыми . Такие поля называют  вихревыми .

Электромагнитная волна является поперечной.

Периодические изменения электрического поля (вектора напряженности  Е ) порождают изменяющееся магнитное поле (вектор индукции  В ), которое в свою очередь порождает изменяющееся электрическое поле.  Колебания векторов  Е  и  В  происходят во взаимно перпендикулярных плоскостях и перпендикулярно линии распространения волны ( вектору скорости) и в любой точке совпадают по фазе.  Силовые лини электрического и магнитного полей в электромагнитной волне я вляются  замкнутыми . Такие поля называют  вихревыми .

взаимное расположение силовых линий электрического и магнитного полей

взаимное расположение силовых линий электрического и магнитного полей

  Скорость электромагнитных волн в вакууме с=300000 км/с.  Распространение электромагнитной волны в диэлектрике представляет собой непрерывное поглощение и переизлучение электромагнитной энергии электронами и ионами вещества, совершающими вынужденные колебания в переменном электрическом поле волны. При этом в диэлектрике  происходит уменьшение скорости волны .

  Скорость электромагнитных волн в вакууме с=300000 км/с. Распространение электромагнитной волны в диэлектрике представляет собой непрерывное поглощение и переизлучение электромагнитной энергии электронами и ионами вещества, совершающими вынужденные колебания в переменном электрическом поле волны. При этом в диэлектрике  происходит уменьшение скорости волны .

При переходе из одной среды в другую  частота волны не изменяется.

При переходе из одной среды в другую  частота волны не изменяется.

Электромагнитные волны могут  поглощаться  веществом. Это обусловлено резонансным поглощением энергии заряженными частицами вещества. Если собственная частота колебаний частиц диэлектрика сильно отличается от частоты электромагнитной волны, поглощение происходит слабо, и среда становится прозрачной для электромагнитной волны.

Электромагнитные волны могут  поглощаться  веществом. Это обусловлено резонансным поглощением энергии заряженными частицами вещества.

Если собственная частота колебаний частиц диэлектрика сильно отличается от частоты электромагнитной волны, поглощение происходит слабо, и среда становится прозрачной для электромагнитной волны.

  Попадая на границу раздела двух сред, часть волны отражается, а часть проходит в другую среду, преломляясь .   Если второй средой является металл, то прошедшая во вторую среду волна быстро затухает, а большая часть энергии (особенно у низкочастотных колебаний) отражается в первую среду (металлы являются непрозрачными для электромагнитных волн).

  Попадая на границу раздела двух сред, часть волны отражается, а часть проходит в другую среду, преломляясь .  

Если второй средой является металл, то прошедшая во вторую среду волна быстро затухает, а большая часть энергии (особенно у низкочастотных колебаний) отражается в первую среду (металлы являются непрозрачными для электромагнитных волн).

Во время распространения электромагнитной волны в пространстве в ней происходит преобразование электрического поля в магнитное и наоборот. Причем эти процессы происходят одновременно. Потому волна называется электромагнитной . Так как существование в природе отдельно электрической и магнитной волны невозможно. Поскольку они порождают друг друга.

Во время распространения электромагнитной волны в пространстве в ней происходит преобразование электрического поля в магнитное и наоборот. Причем эти процессы происходят одновременно. Потому волна называется электромагнитной . Так как существование в природе отдельно электрической и магнитной волны невозможно.

Поскольку они порождают друг друга.

Распространяясь, волна переносит энергию переноса же вещества среды в которой она распространяется не происходит. Частицы среды совершают колебания относительно положения равновесия под действием электрического и магнитного полей. Также как и волны на поверхности воды.

Распространяясь, волна переносит энергию переноса же вещества среды в которой она распространяется не происходит.

Частицы среды совершают колебания относительно положения равновесия под действием электрического и магнитного полей. Также как и волны на поверхности воды.

Электромагнитная волна обладает механическим импульсом. То есть оказывает давление на поверхность, которая поглощает или отражает волну. При воздействии волны на тело в нем возникает наведенный ток, на который со стороны волны действует силы Ампера. Это действие ничтожно мало, потому механический импульс тоже мал.

Электромагнитная волна обладает механическим импульсом. То есть оказывает давление на поверхность, которая поглощает или отражает волну. При воздействии волны на тело в нем возникает наведенный ток, на который со стороны волны действует силы Ампера. Это действие ничтожно мало, потому механический импульс тоже мал.

Возбуждение волн может вызываться только зарядами, которые движутся с ускорением. Если заряды движутся с постоянной скоростью как при постоянном токе, то никакой электромагнитной волны не возникнет. Будет существовать только магнитное поле вокруг движущихся зарядов.

Возбуждение волн может вызываться только зарядами, которые движутся с ускорением.

Если заряды движутся с постоянной скоростью как при постоянном токе, то никакой электромагнитной волны не возникнет.

Будет существовать только магнитное поле вокруг движущихся зарядов.

Кроме рассмотренных свойств электромагнитная волна обладает теми же свойствами что и световая волна. То есть она способна поглощается и отражается от поверхностей. Данное свойство используется в авиации для обнаружения летательных аппаратов. А также преломляется при переходе из одной среды в другую.

Кроме рассмотренных свойств электромагнитная волна обладает теми же свойствами что и световая волна. То есть она способна поглощается и отражается от поверхностей.

Данное свойство используется в авиации для обнаружения летательных аппаратов. А также преломляется при переходе из одной среды в другую.


Скачать

Рекомендуем курсы ПК и ППК для учителей