物理高教版（2021）第四节 电磁振荡 电磁波一等奖备课ppt课件

这是一份物理高教版（2021）第四节 电磁振荡 电磁波一等奖备课ppt课件，共31页。PPT课件主要包含了主要内容，电磁振荡，电磁振荡的周期和频率，电磁场，电磁波，电磁波谱，无线电波，这些都是电磁波，LC振荡电路，振荡电流等内容，欢迎下载使用。

为什么常常会在打雷后电视机屏幕上看到成串的“雪花点”？
电磁波是如何产生的呢？
观察振荡电路电流变化情况
大小和方向都做周期性变化的电流叫振荡电流
产生振荡电流的电路叫振荡电路
由线圈L和电容器C组成的最简单振荡电路。
只考虑线圈、电容器的作用，而忽略能量损耗。
由线圈（用L表示）、电容器（用C 表示）组成的电路中， 产生的大小和方向都呈周期性变化的电流，称为振荡电流。产生 振荡电流的电路称为振荡电路。由线圈和电容器组成的电路称为 LC 回路，它是最简单的振荡电路。
在LC回路中就出现了周期性变化的振荡电流，线圈中对应的磁场与电容器中的电场也呈周期性变化。LC回路中同时存在的电场和磁场周期性变化的现象称为电磁振荡。
电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间称为周期，用 T 表示。LC回路的振荡周期 T 与线圈的自感系数L、电容器的电容 C 有关，其关系为
单位时间内完成周期性变化的次数称为频率，用 f 表示，频率 f 与自感系数 L、电容器电容值 C 的关系为
T、L、C、f 的单位分别为：s（秒）、H（亨）、 F（法）、Hz（赫）。
示例1：某同学打算自己组装一台收音机，买来组装材料，如图所示。要求组装好的收音机不仅能接收调频广播，还能接收校园广播和部分电视台的音频信号。调幅波段的接收频率范围是535 ～ 1 605 kHz。收音机中的LC回路由固定自感的线圈和可调电容器组成，试计算他用的可调电容器的最大电容和最小电容之比是多少？
解 当收音机的接收装置中LC回路的频率等于节目信号的 频率时，收音机就能接收此频率的声音。
电容器的最大电容和最小电容之比
二、电磁振荡的周期和频率
电磁振荡过程中，电能和磁能相互转换，在转换过程中，能量守恒吗？
如果没有能量损失，电磁振荡可以永远进行下去，回路中振荡电流永远存在，而且振荡电流的振幅保持不变，电场能量与磁场能量相互转换，系统总能量守恒。
这种振荡称为自由振荡或等幅振荡，是一种理想模型。
实际上，在LC回路中，由于存在电阻以及电场和磁场中能量对外扩散等原因，能量会损失，故在实际LC回路中能量是逐渐减少的。
有能量损失的电磁振荡称为阻尼振荡。
英国物理学家麦克斯韦在系统总结了库仑、安培、奥斯特、法拉第和亨利等人对电磁规律研究成果的基础上，建立了经典电磁场理论。麦克斯韦的电磁场理论将电学、磁学、光学统一起来，是19世纪物理学发展最光辉的成果。
麦克斯韦关于电磁场理论的一些基本观点：
任何变化的磁场，都要在它的周围空间产生电场。
任何变化的电场，都要在它的周围空间产生磁场。
变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，变化的电场和变化的磁场相互联系，形成不可分割的统一体，麦克斯韦称之为电磁场。
电磁场是能量存在的一种形式，也是物质的一种存在形式。
电磁场从它发生区域由近及远向空间各个方向传播，就形成了电磁波。
（1）电磁波是横波。 （2）电磁波的传播速度与光速相等，光也是一种电磁波。 （3）电磁波的频率由波源决定，与介质无关。
麦克斯韦从研究中推算出电磁波具有以下特点：
1863年，麦克斯韦创立了统一的电磁场理论，并根据这一理 论预言了电磁波的存在。1886年，赫兹用实验证实了麦克斯韦的 电磁场理论。后人 为纪念他，把频率的单位定为Hz（赫）。
与机械波类似，用λ表示电磁波的波长，f 表示电磁波的频率，电磁波的波速 c 与波长、周期（频率）的关系为
示例2：某同学将收音机调频至91.5 MHz，听到新型冠状病毒对紫外线敏感的信息，赶忙查了一下资料，发现253.7 nm左右的紫外线杀毒效果较佳。该电台的电磁波波长和该波长的紫外线的频率是多少？
杀毒效果最佳紫外线频率为
按波长或频率大小的顺序把电磁波排列起来，就是电磁波谱。
波长大于1 mm的电磁波称为无线电波，主要用于通信、广播及其他信号传输。
不同波长的无线电波有着不同的传播特性，按照其传播方式大致分为3种：地波、天波和直线传播的波。