电磁场和电磁波补充课件.ppt

电磁波的应用 在发现电磁波不到6年，利用电磁波的技术，如雨后春笋般相继问世。 无线电报（1894年） 无线电广播（1906年） 无线电导航（1911年） 无线电话（1916年） 短波通信（1921年） 无线电传真（1923年） 电视（1929年） 微波通信（1933年） 雷达（1935年） 自50年代第一颗人造卫星上天，卫星通讯事业得到迅猛发展。如今电磁波已在通讯、遥感、空间控测、军事应用、科学研究等诸多方面得到广泛的应用。 微波通信 移动通信 卫星通信 卫星测控、遥感、微波成像 射电天文 电偶极子的辐射场 各向同性介质中，可由波动方程解得振荡偶极子辐射的电磁波 球面电磁波方程 偶极子周围的电磁场 x y z . . . . a a b b 在更远离偶极子的地方（rl），因 r 很大，在通常的研究范围内，? 的变化很小，故 的振幅可看作恒量，因而 平面电磁波方程 四、平面电磁波 x y Z 此振动产生一列沿x正方向传播的平面简谐行波，其波动式为E=E0cosw(t-x/t) 平面电磁波示意图 2、电磁波是偏振波, 都在各自的平面内振动 在无限大均匀绝缘介质(或真空)中,平面电磁波的性质概括如下: 1、电磁波是横波, 它们构成正交右旋关系. 相互垂直， 3、 是同位相的，且 都指向波的传播方向，即波速u的方向 的方向在任意时刻 真空中 实验测得真空中光速 光波是一种电磁波 5、 电磁波的传播速度为 即v只与媒质的介电常数和磁导率有关 4、 在同一点的E、H值满足下式: 振子 发射 谐振器 接收 电磁波的接收 感应圈 赫兹----德国物理学家 赫兹对人类伟大的贡献是 用实验证实了电磁波的存在， 发现了光电效应。 　　1888年，成了近代科学史上的 一座里程碑。开创了无线电电子技术 的新纪元。 　　赫兹对人类文明作出了很大贡献，正当人们对他寄以更大期望时，他却于1894年因血中毒逝世，年仅36岁。为了纪念他的功绩，人们用他的名字来命名各种波动频率的单位，简称“赫”。 六、电磁波谱 将电磁波按波长或频率的顺序排列成谱 X射线 紫外线 红外线 微 波 毫米波 短无线电波 ? 射线 频率 (Hz) 波长 (m) 长无线电波 可见光 卫星接收天线 宽带全向天线 3m微波接力通信天线 六十年代，美国在波多黎各阿雷西博镇建造了直径达305米的抛物面射电望远镜，它是顺着山坡固定在地表面上的，不能转动，这是世界上最大的单孔径射电望远镜 它的无线电球面反射镜直径可达305米，是用将近4万个钻孔的铝质筛板制成的。它能将入射的无线电波聚焦于安装在反射镜面上空的可移动天线上。这根天线可以向任何方向移动，这样可以跟踪某个天体。射电望远镜十分灵敏，它能够探测到距离达1300万光年处的天体。 中国探月工程昆明地面站40米天线 由中国科学院云南天文台承担建设的国家重大航天工程“嫦娥工程”地面应用系统昆明地面站40米天线。　　据了解，昆明地面站作为国家探月工程的组成部分，主要任务是完成探月卫星下传的月球观测数据的接收和记录存储；与北京密云地面站、乌鲁木齐南山站、上海佘山站共同组成VLBI网，对绕月探测卫星进行精密定位。 微波加热 超短波、微波由于波长短在空间按直线传播，并容易为障碍物所反射，所以远距离传播要借助中间站。 卫星地面测控站 射电望远镜 微波武器 收听中央广播电台可用中、长波波段 收听美国之音、BBC要用短波波段 思考题： 就其传播特点而言， （1）长波、中波由于它们的波长很长，绕射能力强；但频率比较低，能量比较低，容易被环境衰减。 （2）短波绕射能力小，靠电离层向地面反射来传播，能传得很远;指向性强. * * * * * 首 页 上 页 下 页 退 出 电磁场与电磁波 第6章 平面电磁波 电磁场与电磁波 第五章 电磁波的辐射 1820年奥斯特 电 磁 1831年法拉第 磁 电 产生 产生 变化的电场 磁场 变化的磁场 电场 激发 （1）提出了有旋场（感生电动势来源于变化磁场引起的涡旋电场）概念。 麦克斯韦（1831-1879）英国物理学家 . 经典电磁理论的奠基人 , 气体动理论创始人之一 . 主要贡献： (3) 并预言了以光速传播的电磁波的存在 .在气体动理论方面 , 他还提出了气体分子按速率分布的统计规律. （2）又提出了位移电流(随时间变化的电场会产生磁场）的假说, 建立了经典电磁理论 。 (2)在电流非稳恒状态下 , 安培环路定理是否正确 ? 矛盾 + + + + + + (1)对于稳恒电流 对 面 对 面 jC 为传导电流密度，IC是穿过以闭合回路L 为边界的任意曲面的传导电