ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ- это электромагнитное поле, распространяющееся в пространстве с конечной скоростью, зависящей от свойств среды.

Класс Урок _________

Тема: "Электромагнитные волны."

Цель урока: сформировать представление об электромагнитной волне, как взаимодействии

электрических и магнитных полей; сравнить электромагнитные волны с механическими волнами

по ряду характеристик общих для двух типов волн.

Цель урока: сформировать представление об электромагнитной волне, как взаимодействии электрических и магнитных полей; сравнить электромагнитные волны с механическими волнами по ряду характеристик общих для двух типов волн.

Показать значимость темы “Шкала электромагнитных волн” в формировании представлений учащихся о физической картине мира; уточнить представление о строении вещества; составить более полную картину структуры объектов во Вселенной. Задачи урока: Образовательные: обобщить, систематизировать изученный раннее материал о всем диапазоне электромагнитных излучений; углубить знания по данной теме; Развивающие: совершенствование интеллектуальных способностей и развитие речи учащихся, формирование умений выделять главное, сравнивать, обобщать, делать выводы; стимулирование интереса к предмету путем привлечения дополнительного материала; формирование потребности к углублению и расширению знаний. Воспитательные: развитие познавательного интереса.

Ход урока:

1.Организационный момент. Слово учителя: сообщение темы урока, его целей и способов работы.

2. Проверка д/з.

Устный опрос.

Вспомним:

v Что называется электрическим колебательным контуром?

v Какие электромагнитные колебания называются свободными?

v Колебания каких величин происходят при разрядке конденсатора через катушку?

v Производство электроэнергии;

v Трансформатор;

v Передача и использование электроэнергии.

Объяснение нового материала

Электромагнитное поле.

К середине XIX в. в физике накопилось достаточно много сведений об электрических и магнитных явлениях. Эти сведения требовали систематизации и сведения в единую теорию. Такая теория была создана выдающимся английским физиком Джеймсом Максвеллом. Ее основные положения были опубликованы в 1864 г. в работе «Динамическая теория электромагнитного поля». Именно в этой работе впервые появился сам термин «электромагнитное поле».
Согласно теории Максвелла, переменные электрические и магнитные поля не могут существовать по отдельности: изменяющееся магнитное поле порождает электрическое поле, а изменяющееся электрическое поле порождает магнитное поле. А раз эти поля всегда существуют вместе, то, значит, они образуют единое целое - электромагнитное поле.
Установив это, Максвелл предсказал существование электромагнитных волн. Электромагнитными волнами называют распространяющиеся возмущения (или колебания) электромагнитного поля.Источник электромагнитного поля – ускоренно движущиеся электрические заряды.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ- это порождающие друг друга переменные электрические и магнитные поля.
Теория электромагнитного поля создана Джеймсом Максвеллом в 1865 г.
Он теоретически доказал, что:
любое изменение со временем магнитного поля приводит к возникновению изменяющегося электрического поля, а всякое изменение со временем электрического поля порождает изменяющееся магнитное поле.
Если электрические заряды движутся с ускорением, то создаваемое ими электрическое поле периодически меняется и само создает в пространстве переменное магнитное поле и т.д.
Источниками электромагнитного поля могут быть:
- движущийся магнит;
- электрический заряд, движущийся с ускорением или колеблющийся ( в отличие от заряда движущегося с постоянной скоростью, например, в случае постоянного тока в проводнике, здесь создается постоянное магнитное поле).
Электрическое поле существует всегда вокруг электрического заряда, в любой системе отсчета, магнитное – в той, относительно которой электрические заряды движутся,
электромагнитное – в системе отсчета, относительно которой электрические заряды движутся с ускорением.

Электромагнитные волны.

Максвелл не дожил до открытия электромагнитных волн. Доказать их существование удалось лишь в 1888 г. немецкому физику Генриху Герцу.
Причины возникновения электромагнитных волн можно понять из следующего примера. Представим себе проводник, по которому идет электрический ток. Если этот ток постоянен, то существующее вокруг проводника магнитное поле также будет постоянным. При изменении силы тока магнитное поле изменится: при увеличении тока это поле станет сильнее, при уменьшении слабее. Возникнет, как принято говорить, возмущение электромагнитного поля. Что будет дальше? Переменное магнитное поле создаст изменяющееся электрическое. Это электрическое поле породит переменное магнитное. То, в свою очередь, снова электрическое и т. д. Возмущение электромагнитного поля начнет распространяться от своего источника (проводника с переменным током), захватывая все большие и большие области пространства. Это и означает, что в пространстве вокруг проводника появятся электромагнитные волны.
Поддерживая в проводнике переменный ток, который периодически изменяется по величине и направлению, можно непрерывно излучать электромагнитные волны. Последние в этом случае будут представлять собой распространяющиеся колебания электромагнитного поля (изменения поля, при которых оно становится то сильнее, то слабее, периодически изменяя свое направление).
Проводник с переменным током, излучающий электромагнитные волны, называется антенной. Если на некотором расстоянии от излучающей антенны поместить другой проводник, то его можно использовать в качестве приемной антенны. Дойдя до приемной антенны, электромагнитная волна приведет в движение находящиеся в ней свободные электроны, и в ней возникнет переменный ток, изменяющийся с той же частотой, что и ток в излучающей антенне. На этом свойстве основана радиосвязь - передача и прием информации с помощью электромагнитных волн.

 

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ- это электромагнитное поле, распространяющееся в пространстве с конечной скоростью, зависящей от свойств среды.

 

Свойства электромагнитных волн:
-распространяются не только в веществе, но и в вакууме;
- распространяются в вакууме со скоростью света ( С = 300 000 км/c);
- это поперечные волны;
- это бегущие волны (переносят энергию).

 

Источником электромагнитных волн являются ускоренно движущиеся электрические заряды.
Колебания электрических зарядов сопровождаются электромагнитным излучением, имеющим частоту, равную частоте колебаний зарядов.

Прин­цип ра­дио­ло­ка­ции

Са­мы­ми из­вест­ны­ми сфе­ра­ми при­ме­не­ния элек­тро­маг­нит­ных волн в тех­ни­ке яв­ля­ют­ся ра­дио­пе­ре­да­ча и ра­дио­ло­ка­ция.

Ра­дио­ло­ка­ция – опре­де­ле­ние рас­сто­я­ния до пре­гра­ды или ка­ко­го-ни­будь тела, ос­но­ван­ное на яв­ле­нии от­ра­же­ния элек­тро­маг­нит­ной волны от по­верх­но­сти.

В ра­дио­ло­ка­ции ис­поль­зу­ет­ся яв­ле­ние от­ра­же­ния ра­дио­волн от ме­тал­ли­че­ских объ­ек­тов, ко­то­рые боль­ше длины волны из­лу­че­ния.

На­при­мер: во­ен­ные таким об­ра­зом про­из­во­дят ра­дио­ло­ка­цию са­мо­ле­тов про­тив­ни­ка (рис. 8).

Рис. 8. Ра­дио­ло­ка­ция са­мо­ле­тов

Учи­ты­вая, что ско­рость элек­тро­маг­нит­ных волн из­вест­на и по­сто­ян­на и то, что мы можем за­ме­рять время между ее от­прав­кой и по­лу­че­ни­ем после отоб­ра­же­ния от объ­ек­та, мы можем за­пи­сать фор­му­лу опре­де­ле­ния рас­сто­я­ния до этого объ­ек­та в сле­ду­ю­щем виде: , где

с (как мы знаем, это ско­рость света в ва­ку­у­ме, ко­то­рая при­мер­но такая же, как и в воз­ду­хе).

(время между от­прав­кой и по­лу­че­ни­ем элек­тро­маг­нит­ной волны).

Де­ле­ние на 2 обо­зна­ча­ет, что ра­дио­вол­на про­хо­дит рас­сто­я­ние до объ­ек­та и об­рат­но.

Рис. 9. Ча­сто­та в ра­дио­при­ем­ни­ке Рис. 10. Виб­ра­тор Герца

На­при­мер: на­строй­ка ча­сто­ты в ра­дио­при­ем­ни­ке (рис. 9).

Вибратор Герца

Между тем, как Макс­велл вывел свою тео­рию об элек­тро­маг­нит­ных вол­нах и тем, что Герц до­ка­зал это на прак­ти­ке, про­шло более 20 лет.

Герц ис­поль­зо­вал при­бор, ко­то­рый впо­след­ствии по­лу­чил на­зва­ние виб­ра­тор Герца (рис 10).

Он пред­став­лял собой обык­но­вен­ную ан­тен­ну, раз­де­лен­ную по­по­лам, на ко­то­рую по­да­ва­лось вы­со­кое на­пря­же­ние. В ре­зуль­та­те элек­три­че­ско­го про­боя между двумя ча­стя­ми ан­тен­ны в ней воз­ни­ка­ли вы­со­ко­ча­стот­ные маг­нит­ные ко­ле­ба­ния, ко­то­рые из­лу­ча­ли в про­стран­ство элек­тро­маг­нит­ные волны. Они ре­ги­стри­ро­ва­лись ана­ло­гич­но устро­ен­ной ан­тен­ной в виде та­ко­го же элек­три­че­ско­го про­боя между ее ча­стя­ми. Экс­пе­ри­мент до­ка­зал на­ли­чие элек­тро­маг­нит­ной волны в про­стран­стве (рис. 11).

4.Закрепление изученного:

Задача По международному соглашению длина волны, на которой суда передают сигнал бедствия SOS, равна 600 м. Чему равна частота этого радиосигнала? λ = 600 м с = 3∙108 м/с ν -?

λ = с/ν ν = с/ λ ν = 3∙108 м/с : 600 м = 5∙105 Гц Ответ: 5∙105 Гц

---

Дата добавления: 2022-07-01; просмотров: 24; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!