Электромагнитные волны
методическая разработка по физике (8 класс)

Слайд 1

Слайд 2

ЦЕЛЬ УРОКА: СФОРМИРОВАТЬ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ОБ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ПОЛЕ И УСЛОВИЯХ ЕГО СУЩЕСТВОВАНИЯ ОБЪЯСНИТЬ МЕХАНИЗМ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН ВЫЯСНИТЬ ПРАКТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН УСТАНОВИТЬ ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНЫ

Слайд 3

План изучения темы: Связь между переменным электрическим полем и переменным магнитным полем. Электромагнитное поле. Электромагнитная волна. Излучение электромагнитных волн. Опыты Герца. Распространение электромагнитных волн. Энергия, переносимая электромагнитными волнами.

Слайд 4

Электромагнитное поле. Связь между переменным электрическим полем и переменным магнитным полем.

Слайд 5

Существование электромагнитных волн было теоретически предсказано великим английским физиком Дж. Максвеллом в 1864 году. Максвелл проанализировал все известные к тому времени законы электродинамики и сделал попытку применить их к изменяющимся во времени электрическому и магнитному полям. Он обратил внимание на ассиметрию взаимосвязи между электрическими и магнитными явлениями. Максвелл ввел в физику понятие вихревого электрического поля и предложил новую трактовку закона электромагнитной индукции, открытой Фарадеем в 1831 г.: Всякое изменение магнитного поля порождает в окружающем пространстве вихревое электрическое поле, силовые линии которого замкнуты. Максвелл высказал гипотезу о существовании и обратного процесса: Изменяющееся во времени электрическое поле порождает в окружающем пространстве магнитное поле.

Слайд 6

Основу учения об электромагнитных полях составляют три положения, высказанные Максвеллом в 1873г. в его работе «Трактат об электричестве и магнетизме»

Слайд 7

Идеи Максвелла При всяком изменении магнитного поля возникает переменное электрическое поле, вектор напряженности Е которого пропорционален скорости изменения индукции магнитного поля.

Слайд 8

Идеи Максвелла При всяком изменении электрического поля возникает переменное магнитное поле, вектор индукции которого пропорционален скорости изменения напряженности электрического поля.

Слайд 9

Идеи Максвелла Возникшее при этом электрическое поле не остается в месте возникновения, а распространяется в окружающем пространстве со скоростью света.

Слайд 10

Следствия из теории Максвелла Существует особая форма материи – электромагнитное поле, характеризуемое двумя векторами: напряженностью электрического поля и магнитной индукцией. В частном случае неизменных полей имеется только электрическое поле или только магнитное поле. В общем случае переменного поля оба вектора не равны нулю и изменяются одновременно.

Слайд 11

Следствия из теории Максвелла В свободном пространстве переменное электромагнитное поле распространяется в виде электромагнитной волны, у которой векторы Е и В перпендикулярны друг другу и лежат в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны. Таким образом, в свободном пространстве электромагнитная волна является поперечной.

Слайд 12

Следствия из теории Максвелла Скорость распространения электромагнитных волн в вакууме равна 300 000 км/с

Слайд 13

Следствия из теории Максвелла Плотность энергии электрической компоненты ω эл электромагнитного поля и плотность энергии магнитной компоненты ω м электромагнитного поля равны между собой ω эл = ω м ω эм = ω эл + ω м = ε 0 Е 2

Слайд 14

Следствия из теории Максвелла Электромагнитные волны переносят энергию электромагнитного поля. Перенос энергии характеризует величина, усредненная по времени – интенсивность волны I , единица измерения – Ватт на квадратный метр. I = Вт/ М 2

Слайд 15

Интенсивность электромагнитной волны пропорциональна квадрату амплитуды напряженности электрического поля Интенсивность излучения точечного источника убывает пропорционально квадрату расстояния до источника Интенсивность гармонической волны прямо пропорциональна четвертой степени её частоты

Слайд 16

Экспериментальные подтверждения: 1831 год. Опыты Фарадея –открытие явления электромагнитной индукции Опыты Эйхенвальда – обнаружение магнитного поля вблизи пластин конденсатора при его разрядке 1887 год. Опыты Герца по излучению электромагнитных волн