高等教育出版社：《物理学教程》教材电子教案（PPT课件，马文蔚第二版）第十二章 电磁感应、电磁场和电磁波 12-6 电磁振荡 电磁波

12-6电磁振荡电磁波 物理学教程 (第二版) 振荡电路无阻尼自由电磁振荡 A B LC电磁振荡电路 B D 第十二章电滋感应电滋场和电滋玻

第十二 章电磁感应 电磁场和电磁波 物理学教程 12 – 6 电磁振荡 电磁波 （第二版） 一 振荡电路 无阻尼自由电磁振荡 L C E K LC 电磁振荡电路 L + Q0 Q0 C E  A L + Q0 C Q0 E  C L C B  B L C B  D

12-6电磁振荡电磁波 物理学教程 (第二版) 无阻尼电磁振荡的振荡方程 di -VA s9 dt B E言 d-q i=dq/dt dt LC电磁振荡电路 @2=1/LC q-e cos(ot+o) T=2π√LC i= dg=-sin(or+p)=☑cos(om+p+2） d 第十二章电磁感应电磁场和电磁波

第十二 章电磁感应 电磁场和电磁波 物理学教程 12 – 6 电磁振荡 电磁波 （第二版） ) 2 π sin( ) cos( d d = = −Q0 t + = I 0 t + + t q i ➢ 无阻尼电磁振荡的振荡方程 C q V V t i − L = A − B = d d i = dq dt q t LC q 1 d d 2 2 = − 1 LC 2  = q t q 2 2 2 d d = − cos( ) q = Q0 t + T = 2π LC K A B L C E LC 电磁振荡电路

12-6电磁振荡电磁波 物理学教程 (第二版) 无阻尼电磁振荡的振荡方程 q=2 cos(at+p)i=1o cos(at++ 2元 (@t T=2πVLC v=1/T=1/2πVLC 无阻尼自由振荡中的电荷和电流随时间的变化 第十二章电磁感应电磁场和电磁波

第十二 章电磁感应 电磁场和电磁波 物理学教程 12 – 6 电磁振荡 电磁波 （第二版） q i 2π ﹡ 无阻尼自由振荡中的电荷和电流随时间的变化 O π (t +) cos( ) q = Q0 t + ) 2 π cos( i = I 0 t + + ﹡ 2 π Q0 0 I T = 2π LC  =1 T =1 2π LC ➢ 无阻尼电磁振荡的振荡方程

12-6电磁振荡电磁波 物理学教程 (第二版) 二 电磁波的产生与传播 变化的电磁场在空间以一定的速度传播就形成 电磁波. T=2πVLC V= 2π√LC + 振荡电偶极子 第十二章电磁感应电磁场和电磁波

第十二 章电磁感应 电磁场和电磁波 物理学教程 12 – 6 电磁振荡 电磁波 （第二版） + Q0 Q0 L C 二 电磁波的产生与传播 变化的电磁场在空间以一定的速度传播就形成 电磁波. T = 2π LC 2π LC 1  = - + 振荡电偶极子 + -

12-6电磁振荡电磁波 物理学教程 (第二版) 不同时刻振荡电偶 振荡电偶极子附近的电磁场线 极子附近的电场线 p=p cosot ⊙ 第十二章电磁感应电磁场和电磁波

第十二 章电磁感应 电磁场和电磁波 物理学教程 12 – 6 电磁振荡 电磁波 （第二版） 不同时刻振荡电偶 极子附近的电场线 p p cost = 0 + + + + + E  B  E  c c c c  + - B  振荡电偶极子附近的电磁场线

12-6电磁振荡电磁波 物理学教程 (第二版) 三真空中的平面电磁波及其特性 平面电磁波 X E E=E cosa(t B B=Bo cos o(t-) 第十二章电磁感应电磁场和电磁波

第十二 章电磁感应 电磁场和电磁波 物理学教程 12 – 6 电磁振荡 电磁波 （第二版） 平面电磁波 u  E  B  x o cos ( ) 0 u x E = E  t − cos ( ) 0 u x B = B  t − u E   B  三 真空中的平面电磁波及其特性

12-6电磁振荡电磁波 物理学教程 (第二版) 电磁波的特性 [B=Bo cos o(t-)=Bo cos(ot-kx) 2元 M E=E coso(t-)=E cos(at-kx) u 1)电磁波是横波E⊥u,H⊥i; E u 2)E和B同相位； B 3)E和B数值成比例V8oE=V4B; 4)真空中电磁波的传播速度等于真空中的光速 u=c=1/V8o4=2.998×108ms 第十二章电磁感应电磁场和电磁波

第十二 章电磁感应 电磁场和电磁波 物理学教程 12 – 6 电磁振荡 电磁波 （第二版） ➢ 电磁波的特性 cos ( ) cos( ) 0 0 E t kx u x E = E  t − =  − cos ( ) cos( ) 0 0 B t k x u x B = B  t − =  −  2π k = u E   B  1）电磁波是横波 ; 2） 和 同相位 ; 3） 和 数值成比例 ； 4）真空中电磁波的传播速度等于真空中的光速. 8 1 0 0 1 2.998 10 m s − u = c =   =   E u H u     ⊥ , ⊥ E  E   0 E = 0 B B  B 

12-6电磁振荡电磁波 物理学教程 (第二版) 四 真空中电磁波的能量 辐射能以电磁波的形式传播出去的能量. 电磁波的能流密度 S wu 电磁场能量密度 w=We+Wm=(CoE2+MoB2) S=(c) B 电磁波的能流密度（坡印廷）矢量 S=E×B > 平面电磁波能流密度平均值 2 第十二章电磁感应电磁场和电磁波

第十二 章电磁感应 电磁场和电磁波 物理学教程 12 – 6 电磁振荡 电磁波 （第二版） 四 真空中电磁波的能量 ➢ 辐射能 以电磁波的形式传播出去的能量. 电磁波的能流密度 S = wu ( ) 2 1 2 0 2 w = we + wm =  0 E +  B ➢ 电磁场能量密度 E B EB u S = ( + ) = 2 2 0 2  0  ➢ 电磁波的能流密度（坡印廷）矢量 S E B    =  S B  E  0 0 2 1 ➢ 平面电磁波能流密度平均值 S = E B

12-6电磁振荡电磁波 物理学教程 (第二版) 电磁波谱 10°10210410910810901010101029020 P 10 1416 18 20 22 24 频率Hz 红外线紫外线 长波无线电波 760nm 可见光 400nm Y射线 短波无线电波 X射线 波长m108 104 100 10-4 10-8 10-12 10-16 无线电波3×104m~0.1cm紫外光400nm~5nm 红外线 6×105nm~760nmx射线5nm~0.04nm 可见光 760nm~400m Y射线<0.04nm 第十二章电滋感应电滋场和电滋波

第十二 章电磁感应 电磁场和电磁波 物理学教程 12 – 6 电磁振荡 电磁波 （第二版） 760nm 可见光 400nm 电 磁 波 谱 红外线 紫外线  射 线 X射线 长波无线电波 6 10 10 10 14 10 18 10 22 10 2 10 4 10 8 10 12 10 16 10 20 10 24 10 0 10 频率 Hz 16 10 8 − 波长 m 10 4 10 4 10 0 − 10 8 10− 12 10− 短波无线电波 无线电波 3 10 m ~ 0.1cm 4  6 10 nm ~ 760nm 5  可见光 760nm ~ 400nm 红外线  400nm ~ 5nm 5nm ~ 0.04nm  0.04nm 紫外光 x 射线 射线