电磁振荡和电磁波
电磁振荡与电磁波： 通过电磁振荡实验认识电磁波的特性与传播
电磁波的极化和 偏振
电磁波的极化状态影响着其在空间中传播 的方式，偏振光是一种特殊的极化状态， 具有特定的传播特性和应用场景。
● 02
电磁波的能量传 播
电磁波的能量传播是通过电磁场的变化而 实现的，能量密度与功率密度的关系密切 相关，功率密度是单位面积上通过的电磁 能量。电磁波的能量传播方向取决于电场 和磁场的传播方向和振动。
衍射现象的解释与 实验验证
衍射
电磁波的衍射与干 涉
干涉条纹的形成与 应用
干涉
电磁波的衍射与干涉
衍射现象
无线电通信利用电磁波传播信号， 光通信则通过光纤传输数据。无 线电通信适用于远距离传输，光 通信速度快且抗干扰能力强。
电磁波在通信中的 频段分配
微波频段 红外频段
射频频段
用于高速数据传输 用于遥控器
用于手机通讯
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第2章 电磁振荡实验的实施
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03
频率调控需避免干扰
高考物理复习指导：电磁振荡和电磁波
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2019高考物理复习指导：电磁振荡和电磁波
2019年高考物理复习已经开始了，大家在复习的时候一
定要多下功夫，这样才能取得好的复习效果，为了帮助大家
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考物理复习指导：电磁振荡和电磁波，希望大家能够认真阅
读。
电磁振荡和电磁波公式总结
1.LC振荡电路T=2π(LC)1/2；f=1/T {f:频率(Hz)，T:周期(s)，
L:电感量(H)，C:电容量(F)｝
2.电磁波在真空中传播的速度c=3.00×108m/s，λ=c/f {λ:
电磁波的波长(m)，f:电磁波频率｝
注：
(1)在LC振荡过程中，电容器电量最大时，振荡电流为零；
电容器电量为零时，振荡电流最大；
(2)麦克斯韦电磁场理论：变化的电(磁)场产生磁(电)场；
(3)其它相关内容：电磁场/电磁波/无线电波的发射与接收
/电视雷达。
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13.3-4X-电磁振荡与电磁波解析
2 x2
2 y 2
2 z 2
E
2E
Байду номын сангаас
2E t 2
1 u2
2E t 2
类似推导可得
2H
1 u2
2H t 2
比较:机械平面简 谐波的波动方程
2 y x2
1 u2
2 y t 2
可见电磁场以波的形式传播，且波速 u 1/
真空中 u 1/ 00 2.998108 m/s c (真空中的光速)
极轴 传播方向 E
成正比。
P 4
1
LC
普通的LC电路的振荡频率很低，而且电磁场又被 封闭在电容器和线圈内部，所以辐射功率很小。
欲提高振荡频率，必须降低电路中的电容和电感:
P , , L,C
P , , L,C
1 . 开放的LC电路与振荡电偶极子
对于平行板电容器和长直载流螺线管
C S
d
C S ,C
d
S d
恒量
电磁振荡过程中，电场能量和磁场能量都随时间作 周期性变化，并且相互转换，总能量保持不变。
13.4 电磁波
一. 电磁波的产生和传播
静止的电荷不能发射电磁波
作匀速直线运动的电荷也不会发射电磁波
只有作加速运动的电荷才能辐射电磁波
理论分析表明（见后面的课件）:
LC电路辐射电磁波的功率P与振荡频率ω的四次方
8. 电磁波的能量密度：
定义为单位时间内通过与传播方向垂直的单位面积的
能量。
设 dA 为垂直于电磁波传播方向的小面元，
E
则dt 时间内穿过此面元的能量为
udt
dA
H
dW w dAudt S dW wu
电磁振荡与电磁波
1 1 2 2 2 W总 = L ω q m = LI m 2 2 2 2 W总 = 1 L ω 2 q m = 1 1 q m
1 ω = LC 1 = Lω 2 C
2
磁能极大值（常数） 磁能极大值（常数） 电能极大值（常数） 电能极大值（常数）
Hale Waihona Puke 2 2C 注意： 随时间周期性变化 总能量守恒。 周期性变化， （1） We 、W m 随时间周期性变化，总能量守恒。 ）
µ
E = B = uB
εµ
4.电磁波的频率，等于偶极子的振动频率。 电磁波的频率，等于偶极子的振动频率。 电磁波的频率 5.具有反射、折射、干涉、衍射、偏振等特性 具有反射、折射、干涉、衍射、 具有反射
电磁场的能量密度与能流密度表达式
1. 能量密度
1 2 电场 we = εE 2
无阻尼振荡电路：电路无电阻、无辐射、 无阻尼振荡电路：电路无电阻、无辐射、产生的电 磁振荡是无阻尼自由振荡. 磁振荡是无阻尼自由振荡 (1)振荡过程 振荡过程: 振荡过程
I=0
+ + q
− −
t =0
I = 0 , W e ⇒ max, W m ⇒ 0
, We , Wm
放电，自感作用， 放电，自感作用，I 逐渐 ，q
C
A
B
感应圈 发射
D
接收
频率
10 22
电磁波谱
γ 射线
X 射线
波长
10
13
0
10
1T HZ 10 1G HZ 10 1M HZ 10 1K HZ 10
15
紫外线
可见光
1A 9 10 1nm 10 10
人教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第四章 电磁振荡与电磁波 1 电磁振荡
学习目标
学科核心素养
01 要点一 电磁振荡的产生及能量变化
知识必备·固基础
2.振荡电流 大小和方向都做_周__期__性___迅速变化的电流，叫作振荡电流。 3.振荡电路 产生振荡电流的电路叫作_振__荡__电__路___。
如果振荡电路没有能量损失，也不受外界影响，这时的周期和频率分别叫作振荡电路 的_固__有___周期和_固__有___频率。
要点深化·提能力
A
A
不积跬步，无以至千里； 不积小流，无以成江海！
转化，处于充电过程；当电流流出带正电的极板时，电容器的电荷量 判断
减少，电场能向磁场能转化，处于放电过程 根据物理量的 变化趋势判断 根据能量变化
电场能增加时充电，磁场能增加时放电 判断
D
02 要点二 电磁振荡的周期和频率
知识必备·固基础
1.周期：电磁振荡完成一次_周__期__性__变__化___需要的时间。 2.频率：单位时间内完成的_周__期__性___变化的次数。
极板带正电可知，此时正处于充电过程，电路电流逐渐减小，线圈磁场强度正在减小，
磁场能正在转化为电场能，故A、B错误，C正确；由于电容器正在充电，故电流变化
得越来越快，因此线圈中的自感电动势在逐渐增大，故D错误。
规律方法 LC振荡电路充、放电过程的判断方法
当电流流向带正电的极板时，电容器的电荷量增加，磁场能向电场能 根据电流流向
要点深化·提能力
2.相关量与电路状态的对应情况 电路状态 0 最多 最大 0 0
0 0 正向最大 最大
最多 最大
0 0
0 0 反向最大 最大
最多 最大
0 0
C
电磁振荡与电磁波要点
一、振荡电路 无阻尼自由电磁振荡
1、LC振荡电路 L、C是储能元件,能 量转换是可逆的; L
C
A B
+
2、振荡的过程: K 电路中电荷、电流作周期性变化,相应 地电场、磁场能量亦作周期性变化,且不 断相互转化.电路中能量没有损耗。
二、无阻尼电磁振荡的振荡方程
只含L和C的电路是理想的无阻尼自由 振荡电路.振荡电路中,电荷和电流随时 间变化的规律方程称为振荡方程 di q dq t : L V A VB ( i ) dt C dt
由上面方程可求得电磁场在空间的分布. 2)电磁场在空间的分布
近场:电力线的形状随偶极子的振荡而改 变,由非闭合变为闭合曲线; 辐射场:波面趋于球面,电力线为闭合曲 线,电场方向沿子午线切线方向,磁力线是 一系列以偶极子轴线为轴的同心圆，电场 与磁场互相垂直,且都垂直于矢径. 电磁场表达式： p0 2 sin r E( r , t ) cos ( t v ) 4 r
17-2 电 磁 波
麦克斯韦认为：变化的电场和磁场会不断 地交替激发,并由近及远地传播出去.这种以 一定速度在空间传播的电磁场就是电磁波。 一、电磁波的产生与传播 1、LC振荡电路辐射电磁波的条件： 1)振荡频率必须足够高,因为辐射能量与 振荡频率的四次方成正比; 2)电路必须开放,电场能量和磁场能量不 能只局限在L和C中。 为满足上述条件,LC电路演变成振荡偶极子.
4 r 1 式中 v 为电磁波在介质中的传播速度 对于远离波源的一个小区域：
H( r , t )
p0 sin
2
r cos ( t v )
E E0 cos ( t H H0 cos ( t
电磁振荡与电磁波的产生与传播
电磁振荡与电磁波的产生与传播电磁振荡与电磁波是物理学中重要的概念，它们在不同领域具有广泛的应用。
本文将介绍电磁振荡的原理以及电磁波的产生与传播方式。
一、电磁振荡的原理在介绍电磁波之前，我们先来了解电磁振荡的原理。
电磁振荡指的是电场和磁场之间的相互转换和交替变化。
在电磁振荡中，存在一个振荡源，这个振荡源可以是一个电流或者一个电压源。
当振荡源激励下，电荷会在电路中进行周期性的来回运动，从而引起电场和磁场的交替变化。
电磁振荡的产生需要一个能够存储电场和磁场能量的系统，我们称之为振荡回路或者谐振回路。
典型的振荡回路包括电容器和电感器的串联或并联。
通过调节电容器和电感器的数值，我们可以控制电磁振荡的频率。
二、电磁波的产生与传播当电磁振荡发生时，电场和磁场会以一定的频率进行交替变化。
这种交替变化会引起电磁波的产生与传播。
电磁波是由电场和磁场振动共同构成的。
它们以垂直于彼此和传播方向的方向传播，可以在真空中传播，也可以在介质中传播。
根据电磁波振动方向的不同，我们将其分为横波和纵波两种类型。
横波是指电场和磁场振动方向垂直于电磁波传播方向的波动模式。
横波的特点是电磁场的能量传播方向与波动方向垂直。
纵波是指电场和磁场振动方向与电磁波传播方向相同或相反的波动模式。
纵波的特点是电磁场的能量传播方向与波动方向平行或反平行。
无论是横波还是纵波，它们在传播过程中的速度是相等的，都等于真空中的光速。
电磁波的频率和波长之间存在着确定的关系，即频率乘以波长等于光速。
这个关系由于麦克斯韦方程组的求解得到，被称为麦克斯韦关系式。
电磁波的传播受到环境影响，不同材料对电磁波的吸收、散射和折射等都会产生影响。
这些现象是电磁波在传播过程中所遇到的一些重要问题。
三、电磁波的应用领域电磁波在现代社会中的应用非常广泛，涵盖了通讯、医学、能源等多个领域。
在通讯领域，电磁波被广泛应用于无线通信技术，如手机、卫星通信等。
通过电磁波的传播，人们可以进行远距离的语音和数据传输。
电磁振荡与电磁波的产生机制
电磁振荡与电磁波的产生机制在我们日常生活中，电磁振荡和电磁波是非常重要的概念。
它们不仅存在于电器设备中，还在无线通信和光学等领域发挥着重要作用。
本文将深入探讨电磁振荡与电磁波的产生机制。
首先，我们来了解一下电磁振荡的概念。
电磁振荡指的是电场和磁场在空间中周期性变化的现象。
当电场和磁场相互作用时，它们会同时产生并相互支持彼此的振荡。
这种振荡以无线电波的形式传播出去，形成电磁波。
那么，电磁振荡是如何产生的呢？它与电荷的运动密切相关。
当电荷在一个闭合电路中进行来回运动时，就会发生电磁振荡。
这里的闭合电路可以是一个金属导线，也可以是一个电容器。
当电荷从电源源源不断地注入导线或电容器中时，它们会产生交变电流，从而使电磁场发生变化。
在电荷来回移动时，会出现电流的正负方向交替变化的情况。
这个过程中，电场和磁场也会随着电流的变化而变化。
当电磁场达到一个临界值时，它们会以电磁波的形式向外传播。
这就是电磁振荡产生电磁波的基本机制。
接下来，让我们来了解一下电磁波的产生机制。
电磁波是电磁场传播的一种形式，可以在真空中以光速传递。
电磁波是横波，它的电场和磁场垂直于传播方向，并且互相垂直。
电磁波的产生机制与振荡电荷密切相关。
当振荡电荷在产生的电磁场中传播时，会通过电场和磁场的相互作用来传播能量。
具体而言，电场会通过作用于周围的电荷引起电流的流动，而磁场则通过与流动的电流相互作用来传递能量。
正是由于电磁场的传播使得电磁波能够在空间中传输能量和信息。
可以想象，当我们打开收音机时，收音机天线接收到的电磁波信号就是通过这种机制传播到达的。
同样，当我们使用手机时，手机天线接收到的信号也是通过电磁波传播到达的。
需要强调的是，电磁波的产生是与能量的交换密切相关的。
当电磁场产生的能量超过了传输能量的能力时，电磁波会逐渐衰减，最终耗散掉。
这也是为什么我们无法在无限远的距离上接收到电磁波的原因。
总结起来，电磁振荡和电磁波的产生机制是非常重要而复杂的。
电磁振荡与电磁波知识点总结手写
电磁振荡与电磁波知识点总结手写嘿！让咱们一起来瞧瞧电磁振荡与电磁波的知识点总结手写呀！首先呢，电磁振荡可是个相当重要的概念。
电磁振荡指的是在电路中，电容器通过电感线圈放电、充电，所产生的周期性变化的过程。
哎呀呀，这当中涉及到电场能和磁场能的相互转化。
当电容器充电时，电场能增加，磁场能减少；而电容器放电时呢，则是电场能减少，磁场能增加。
这种能量的交替变化，就形成了电磁振荡。
再来说说电磁波。
哇！电磁波可是在我们生活中无处不在呢。
它是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的振荡粒子波。
电磁波的传播不需要介质，在真空中也能快速传播。
从无线电波到可见光，从紫外线到X 射线、γ射线，都是电磁波的范畴。
电磁振荡与电磁波之间有着紧密的联系。
电磁振荡是产生电磁波的一个重要方式。
在电磁振荡过程中，会向外辐射电磁波。
而电磁波的频率呢，就和电磁振荡的频率相关。
说到电磁波的特性，那可有不少值得说道说道的地方。
电磁波具有波动性和粒子性。
波动性表现在它能发生折射、反射、干涉、衍射等现象。
粒子性则体现在光的能量是一份一份传播的，也就是光子。
电磁波的传播速度也是一个关键的知识点。
在真空中，电磁波的传播速度约为3×10^8 米每秒。
这个速度可是恒定不变的哟！而且，电磁波的频率和波长有着特定的关系，即波长乘以频率等于电磁波的传播速度。
在实际应用中，电磁波发挥着巨大的作用。
哎呀呀，比如无线电通信，就是利用不同频率的电磁波来传递信息。
手机、广播、电视，哪一个离得开电磁波呀！还有雷达，通过发射和接收电磁波来探测目标。
微波炉则是利用电磁波的能量来加热食物。
学习电磁振荡与电磁波的知识点，对于我们理解现代科技的发展至关重要。
哇！只有深入掌握这些知识，我们才能更好地适应这个充满电磁波的世界。
总之呀，电磁振荡与电磁波的知识点丰富又有趣。
通过不断地学习和探索，我们能更加清晰地认识这个充满电磁奥秘的世界！怎么样，您是不是对电磁振荡与电磁波有了更深入的了解呢？。
《电磁振荡与电磁波》课件
例2、对振荡电路，下列说法正确的是（ ） A．振荡电路中、电容器充电或放电一次所用的
时间为 LC B．振荡电路中，电场能与磁场能的转化周期为
2 LC
C．振荡过程中，电容器极板间电场强度的变化 周期为 2 LC
D．振荡过程中，线圈内磁感应强度的变化 周期为 2 LC
课堂小结
1、振荡电路、振荡电流、LC振荡电路；
3）检波：从接收到的高频振荡中“检”出所 携带的信号，叫做检波，它是调制的逆过程， 因此也叫解调。
Thank you!
一、电磁振荡的产生H:\电磁振荡.flv
1、振荡电流： 大小和方向都做周期性 变化的电流
2、振荡电路： 能够产生振荡电流的电 路 3、 LC振荡电路： 由线圈L和电容器C组成 的最简单的振荡电路。
A
C
S
思考 1、“振荡电流是充、放电电流”，对吗？
对。振荡电流实际上就是交变电流， 由于频率很高，习惯上称为振荡电
2、电磁振荡过程；
A LC
3、阻尼振荡、无阻尼振荡； S
4、LC振荡电路 T 2 LC
f 1
(*^__^*)
2 LC
复习
1、麦克斯韦的电磁场理论的两大观点 2、怎样变化的电场才能发射电磁波？ 3、电磁波的频率和波长之间的关系
无线电波的波段分布 （根据：波长/频率）
无线电波的传播方式：
长波
短波
流。
A
L
C
S
思考
2、在振荡电路里产生振荡电流的过程中, 电容器 极板上的电荷q、通过线圈的电流i、电容器里的 电场强度E、线圈里的磁感应强度B和电场能E电、 磁场能E磁都是如何变化的？
时刻 0
放电 过程
T/4