«Электромагнитные волны и их свойства» - Электромагнитные волны - электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве с конечной скоростью. Облучение в больших дозах вызывает лучевую болезнь. Регистрируют тепловыми методами, фотоэлектрическими и фотографическими. Часть электромагнитного излучения, воспринимаемая глазом (от красного до фиолетового).

«Волны электромагнитные» - Применение: Радиосвязь, телевидение, радиолокация. Получаются с помощью колебательных контуров и макроскопических вибраторов. Природа электромагнитной волны. Радиоволны Инфракрасное Ультрафиолетовое Рентгеновское?-излучение. Применение: в медицине, в промышленности. Применение: В медицине, производстве (? -дефектоскопия).

«Трансформатор» - 5. От чего и как зависит ЭДС индукции в катушке из проводника. Когда трансформатор повышает электрическое напряжение? P1 =. 8. 2. 16. N1, N2 – число витков первичной и вторичной обмоток. 12. 18. Можно ли повышающий трансформатор сделать понижающим? Какой прибор нужно подключить между источником переменного тока и лампочкой?

«Электромагнитные колебания» - 80Гц. Эксперимент. 100в. 4Гн. Максимальное смещение тела от положения равновесия. Радиан в секунду (рад/ с). Этап подготовки учащихся к активному и созидательному усвоению материала. Электромагнитные колебания. Уравнения i=i(t)имеет вид: А. i= -0,05 sin500t Б. i= 500 sin500t В. i= 50 cos500t. Выполни задание!

«Шкала электромагнитных волн» - 1. Шкала электромагнитных излучений.

«Электромагнитное излучение» - Яйцо под излучением. Цели и задачи. Выводы и рекомендации. Цель: Исследовать электромагнитное излучение сотового телефона. Рекомендации: Снизить время общения по мобильному телефону. Исследование электромагнитного излучения сотового телефона. Для замеров я использовал оборудование MultiLab вер. 1.4.20.

1 из 21

Презентация на тему: Электромагнитные волны 11 класс

№ слайда 1

Описание слайда:

№ слайда 2

Описание слайда:

Электромагнитные волны Процесс распространения переменных магнитного и электрического полей и есть электромагнитная волна.Электромагнитные волны могут существовать и распространятся в вакууме.Условие возникновения электромагнитных волн.Для образования интенсивных электромагнитных волн необходимо создать электромагнитные колебания достаточно высокой частоты.Изменения электромагнитного поля происходят при изменении силы тока в проводнике, а сила тока в проводнике изменяется при изменении скорости движения электрических зарядов в нём, т.е. при движении зарядов с ускорением.Следовательно, электромагнитные волны должны возникать при ускоренном движении электромагнитных зарядов.

№ слайда 3

Описание слайда:

№ слайда 4

Описание слайда:

№ слайда 5

Описание слайда:

Джеймс Клерк Максвелл 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.

№ слайда 6

Описание слайда:

Теория Максвелла 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.

№ слайда 7

Описание слайда:

Выводы из теории Максвелла Из теории Максвелла вытекает ряд важных выводов: 1. Существуют электромагнитные волны, то есть распространяющееся в пространстве и во времени электромагнитное поле. Электромагнитные волны поперечны – векторы и перпендикулярны друг другу и лежат в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны

№ слайда 8

Описание слайда:

№ слайда 9

Описание слайда:

Генрих Герц Электромагнитные волны были впервые экспериментально получены Герцем в1887г. В его опытах ускоренное движение электрических зарядов возбуждались в двух металлических стержнях с шарами на концах (вибратор Герца).Колебания электрических зарядов в вибраторе создают электромагнитную волну.Только колебания в вибраторе совершает не одна заряженная частица, а огромное число электронов, движущихся согласовано. В электромагнитной волне векторы Е и В перпендикулярны друг другу. Вектор Е лежит в плоскости, проходящей через вибратор, а вектор В перпендикулярен этой плоскости.Излучение волн происходит с максимальной интенсивностью в направлении, перпендикулярном оси вибратора. Вдоль оси излучения не происходят.В обычном колебательном контуре (его можно назвать закрытым), почти всё магнитное поле сосредоточено внутри катушки, а электрическое внутри конденсатора. Вдали от контура электромагнитного поля практически нет.Такой контур очень слабо излучает электромагнитные волны.

№ слайда 10

Описание слайда:

Вибратор Герца Для получения электромагнитных волн Герц использовал простое устройство, называемое сейчас вибратором Герца. Это устройство представляет собой открытый колебательный контур.К открытому колебательному контуру можно перейти от закрытого, если постепенно раздвигать пластины конденсатора, уменьшая их площадь и одновременно уменьшая число витков в катушке. В конце концов, получится прямой провод. Это и есть открытый колебательный контур. Емкость и индуктивность вибратора Герца малы. Поэтому частота колебаний весьма велика.В опытах Герца длинна волны составляла несколько десятков сантиметров.Вычислив собственную частоту электромагнитных колебаний вибратора, Герц смог определить скорость электромагнитной волны по формуле v’??. Она оказалась приближенно равна скорости света: с?300000 км/с. Опыт Герца блестяще подтвердили предсказания Максвелла.

№ слайда 11

Описание слайда:

Александр Степанович Попов В России одним из первых занялся изучением электромагнитных волн преподаватель офицерских курсов в Кронштадте Александр Степанович Попов.Попов Александр Степанович (1859-1905), русский физик и электротехник, изобретатель электрической связи без проводов (радиосвязи). В1895 году продемонстрировал изобретённый им первый в мире радиоприёмник. Весной1897 года достиг дальности радиосвязи 600м, летом1897 – 5 километров, в 1901 – около 150 километров.Создал (1895) прибор для регистрации грозовых разрядов(«грозоотметчик»). Получил золотую медаль наВсемирной выставке 1900 года в Париже.Возможность практического применения электромагнитных волн для установления связи без проводов была впервые продемонстрирована 7 мая 1895 года. Этот день считается днём рождения радио.

№ слайда 12

Описание слайда:

Радио Попова Приёмник Попова состоял из1 – антенны, 2 – когерера, 3 – электромагнитного реле, 4 – электрического звонка, 5 – источника постоянного тока. Электромагнитные волны вызывали вынужденные колебания тока и напряжения в антенне. Переменное напряжение с антенны подавалось на два электрода, которые были расположены в стеклянной трубке, заполненной металлическими опилками. Эта трубка и есть когерер.Последовательно с когерером включались реле и источник постоянного тока.Из - за плохих контактов между опилками сопротивление когерера обычно велико, поэтому электрический ток в цепи мал и реле звонка не замыкает. Под действием переменного напряжения высокой частоты в когерере возникают электрические разряды между отдельными опилками, частицы опилок спекаются и его сопротивление уменьшается в 100 – 200 раз. Сила тока в катушке электромагнитного реле возрастает, и реле включает электрический звонок.Так регистрируется приём электромагнитной волны антенной.Удар молоточка звонка встряхивает опилки и возвращает его в исходное состояние, приёмник снова готов к регистрации электромагнитной волны антенной.В1899 году была обнаружена возможность приёма сигналов с помощью телефона. В начале 1900 года радиосвязь была успешно использована во время спасательных работ в Финском заливе. При участии Попова началось внедрение радиосвязи на флоте и в армии России.

№ слайда 13

Описание слайда:

Маркони За границей усовершенствованием подобных приборов занималась фирма, организованная итальянским учёным Маркони. Опыты, поставленные в широком масштабе, позволили осуществить радиотелеграфную передачу через атлантический океан.Важнейшим этапом развития радиосвязи было создание в 1913 году генератора незатухающих электромагнитных колебаний.Кроме передачи телеграфных сигналов, состоящих из коротких и более продолжительных импульсов электромагнитных волн, стала возможной надёжная и высококачественная радиотелефонная связь – передача речи и музыки с помощью электромагнитных волн.При радиотелефонной связи колебания давления воздуха в звуковой волне превращаются с помощью микрофона в электрические колебания той же формы.Казалось бы, если эти колебания усилить и подать в антенну, то можно будет передавать на расстояния речь и музыку с помощью электромагнитных волн.

№ слайда 14

Описание слайда:

Распространение радиоволн Радиоволны излучаются через антенну в пространство и распространяются в виде энергии электромагнитного поля. И хотя природа радиоволн одинакова, их способность к распространению сильно зависит от длины волны.Земля для радиоволн представляет проводник электричества (хотя и не очень хороший). Проходя над поверхностью земли, радиоволны постепенно ослабевают. Это связано с тем, что электромагнитные волны возбуждают в поверхности земли электротоки, на что и тратится часть энергии. Т.е. энергия поглощается землей, причем тем больше, чем короче длина волна (выше частота).Кроме того, энергия волны ослабевает еще и потому, что излучение распространяется во все стороны пространства и, следовательно, чем дальше от передатчика находится приемник, тем меньшее количество энергии приходится на единицу площади и тем меньше ее попадает в антенну.Передачи длинноволновых вещательных станций можно принимать на расстоянии до нескольких тысяч километров, причем уровень сигнала уменьшается плавно, без скачков. Средневолновые станции слышны в пределах тысячи километров. Что же касается коротких волн, то их энергия резко убывает по мере удаления от передатчика. Этим объясняется тот факт, что на заре развития радио для связи в основном применялись волны от 1 до 30 км. Волны короче 100 метров вообще считались непригодными для дальней связи.

№ слайда 15

Описание слайда:

Однако дальнейшие исследования коротких и ультракоротких волн показали, что они быстро затухают, когда идут у поверхности Земли. При направлении излучения вверх, короткие волны возвращаются обратно. Еще в 1902 английский математик Оливер Хевисайд (Oliver Heaviside) и американский инженер-электрик Артур Эдвин Кеннелли (Arthur Edwin Kennelly) практически одновременно предсказали, что над Землей существует ионизированный слой воздуха – естественное зеркало, отражающее электромагнитные волны. Этот слой был назван ионосферой.Ионосфера Земли должна была позволить увеличить дальность распространения радиоволн на расстояния, превышающие прямую видимость. Экспериментально это предположение было доказано в 1923. Радиочастотные импульсы передавались вертикально вверх и принимались вернувшиеся сигналы. Измерения времени между посылкой и приемом импульсов позволили определить высоту и количество слоев отражения. Отразившись от ионосферы, короткие волны возвращаются к Земле, оставив под собой сотни километров «мертвой зоны». Пропутешествовав к ионосфере и обратно, волна не «успокаивается», а отражается от поверхности Земли и вновь устремляется к ионосфере, где опять отражается и т. д. Так, многократно отражаясь, радиоволна может несколько раз обогнуть земной шар.Установлено, что высота отражения зависит в первую очередь от длины волны. Чем короче волна, тем на большей высоте происходит ее отражение и, следовательно, больше «мертвая зона». Эта зависимость верна лишь для коротковолновой части спектра (примерно до 25–30 МГц). Для более коротких волн ионосфера прозрачна. Волны пронизывают ее насквозь и уходят в космическое пространство.

№ слайда 16

Описание слайда:

Отражение зависит не только от частоты, но и от времени суток. Это связано с тем, что ионосфера ионизируется солнечным излучением и с наступлением темноты постепенно теряет свою отражательную способность. Степень ионизации также зависит от солнечной активности, которая меняется в течение года и из года в год по семилетнему циклу.

№ слайда 17

Описание слайда:

РадиоспутникиРадиоволны УКВ диапазона по свойствам в большей степени напоминают световые лучи. Они практически не отражаются от ионосферы, очень незначительно огибают земную поверхность и распространяются в пределах прямой видимости. Поэтому дальность действия ультракоротких волн невелика. Но в этом есть определенное преимущество для радиосвязи. Поскольку в диапазоне УКВ волны распространяются в пределах прямой видимости, то можно располагать радиостанции на расстоянии 150–200 км друг от друга без взаимного влияния. А это позволяет многократно использовать одну и ту же частоту соседним станциям. При приеме радиоволн также могут использоваться достоинства направленного излучения. Например, многие знакомы с параболическими спутниковыми антеннами, фокусирующими излучение спутникового передатчика в точку, где установлен приемный датчик. Применение направленных приемных антенн в радиоастрономии позволило сделать множество фундаментальных научных открытий. Возможность фокусирования высокочастотных радиоволн обеспечила их широкое применение в радиолокации, радиорелейной связи, спутниковом вещании, беспроводной передаче данных и т.п.

№ слайда 18

Описание слайда:

Тестовые задания Задания первого уровня.3.01. Что такое электромагнитная волна? А. Распространяющееся в пространстве переменное магнитное поле.Б. Распространяющееся в пространстве переменное электрическое поле. В. Распространяющееся в пространстве переменное электромагнитное поле. Г. Распространяющееся в пространстве магнитное поле. 3.02. Укажите выражение длины волны. А. λν; Б. 1/ν; В. v/ν; Г. 1/Т.3.03. Укажите неправильный ответ. Длина волны – это расстояние, …А. Которое проходит колеблющаяся точка за период;Б. На которое распространяются колебания за один период;В. Между ближайшими точками, колеблющимися в одинаковых фазах; 3.04. Укажите правильный ответ. В электромагнитной волне вектор Е … А. параллелен В; Б. антипараллелен В; В. Направлен перпендикулярно В. 3.05. Электромагнитное взаимодействие в вакууме распространяется со скоростью … (с = 3*108 м/с)А. v > c; Б. v = c; В. v< c.3.06. Электромагнитная волна представляет собой взаимосвязанные колебания … А. электронов;Б. вектора напряженности электрического поля Е и вектора индукции магнитного поля;В. протонов.3.07. Укажите ошибочный ответ. В электромагнитной волне … А. вектор Е колеблется, перпендикулярен В и v;Б. вектор В колеблется, перпендикулярен Е и v;В. вектор Е колеблется параллельно В и перпендикулярен v.3.08. Электрическое и магнитное поля электромагнитной волны являются …А. вихревыми и переменными; Б. потенциальными и стационарными; В. вихревыми и стационарными. 3.09. В электромагнитной волне колебательный процесс распространяется от точки к точке в результате …А. кулоновского взаимодействия соседних колеблющихся зарядов;Б. связей между вещественными носителями волны (например, сцепления);В. возникновения переменного электрического поля переменным магнитным полем и наоборот;Г. взаимодействия внутримолекулярных токов.

№ слайда 19

Описание слайда:

Тестовые задания 3.10. Электромагнитная волна является …А. продольной; Б. поперечной;В. в воздухе продольной, а в твердых телах поперечной;Г. в воздухе поперечной, а в твердых телах продольной. 3.11. Движутся четыре электрона:1 – равномерно и прямолинейно; 2 – равномерно по окружности;3 – прямолинейно и равноускоренно; 4 – совершает гармонические колебания вдоль прямой. Какие из них излучают электромагнитные волны?А. Все; Б. Только 2, 3, 4; В. Только 3, 4; Г. Только 1, 4.3.12. При каких условиях движущийся электрический заряд излучает электромагнитные волны?А. Только при гармонических колебаниях; Б. Только при движении по окружности;В. При любом движении с большой скоростью; Г. При любом движении с ускорением.3.13. При каких условиях движущийся электрический заряд не излучает электромагнитные волны?А. Такого движения нет;Б. При равномерном прямолинейном движении;В. При равномерном движении по окружности;Г. При любом движении с небольшой скоростью.3.14. Какой смысл имеет утверждение: электромагнитные волны – это поперечные волны?А. В электромагнитной волне вектор Е направлен поперек, а вектор В вдоль направления распространения волны;Б. В электромагнитной волне вектор В направлен поперек, а вектор Е вдоль направления распространения волны;В. В электромагнитной волне векторы Е и В направлены перпендикулярно направлению распространения электромагнитной волны;Г. Электромагнитная волна распространяется только поперек поверхности проводника. 3.15. Амплитудная модуляция заключается …А. в изменении (увеличении или уменьшении) частоты возникающих в генераторе незатухающих колебаний в такт с низкой (звуковой) частотой;Б. в изменении амплитуды генерируемых незатухающих колебаний в такт с низкой (звуковой) частотой;В. в выделении низкочастотных колебаний из модулированных колебаний высокой частоты;Г. в изменении (увеличении или уменьшении) фазы возникающих в генераторе незатухающих колебаний в такт с низкой (звуковой) частотой. 3.16. Детектирование (демодуляция) заключается … А. в изменении (увеличении или уменьшении) частоты возникающих в генераторе незатухающих колебаний в такт с низкой (звуковой) частотой;Б. в изменении амплитуды генерируемых незатухающих колебаний в такт с низкой (звуковой) частотой;В. в выделении низкочастотных колебаний из модулированных колебаний высокой частоты;Г. в изменении (увеличении или уменьшении) фазы возникающих в генераторе незатухающих колебаний в такт с низкой (звуковой) частотой. Г. Высокочастотные модулированные колебания преобразуются в ток звуковой частоты.

№ слайда 20

Описание слайда:

Тестовые задания 3.17. При приеме электромагнитных волн радиоприемником особым методом (детектирование, демодуляция) выделяют колебания …А. высокой частоты; Б. низкой частоты;В. любые колебания; Г. механические колебания звуковой частоты.3.18. Какие явления происходят во время радиоприема в воздухе около динамика радиоприемника?А. Возникают звуковые волны;Б. Возникают механические колебания звуковой частоты;В. Под действием радиоволн происходят электрические колебания высокой частоты, амплитуда которых изменяется со звуковой частотой;Г. Через обмотки электромагнитов протекает пульсирующий ток, при этом их сердечники в такт с пульсациями то сильнее, то слабее намагничиваются.3.19. Какую функцию выполняет антенна радиоприемника? А. Выделяет из электромагнитной волны модулирующий сигнал;Б. Усиливает сигнал одной избранной волны;В. Принимает все электромагнитные волны;Г. Принимает все электромагнитные волны и выделяет одну нужную.3.20. Какую функцию выполняет колебательный контур радиоприемника?А. Выделяет из электромагнитной волны модулирующий сигнал;Б. Выделяет из всех электромагнитных волн только совпадающие по частоте с собственными колебаниями;В. Принимает все электромагнитные волны;Г. Принимает все электромагнитные волны и выделяет одну нужную.3.21. Какие явления происходят во время радиоприема в антенне и в колебательном контуре радиоприемника?А. Возникают звуковые волны;Б. Возникают механические колебания звуковой частоты;В. Под действием радиоволн происходят электрические колебания высокой частоты, амплитуда которых изменяется со звуковой частотой;Г. Высокочастотные модулированные колебания преобразуются в ток звуковой частоты.3.22. Какие явления происходят во время радиоприема в цепи детектора радиоприемника?А. Возникают звуковые волны;Б. Возникают механические колебания звуковой частоты;В. Через обмотки электромагнитов протекает пульсирующий ток, при этом их сердечники в такт с пульсациями то сильнее, то слабее намагничиваются;3.23. Какие явления происходят во время радиоприема в динамике радиоприемника?А. Возникают механические колебания звуковой частоты;Б. Под действием радиоволн происходят электрические колебания высокой частоты, амплитуда которых изменяется со звуковой частотой;В. Через обмотки электромагнитов протекает пульсирующий ток, при этом их сердечники в такт с пульсациями то сильнее, то слабее намагничиваются;Г. Высокочастотные модулированные колебания преобразуются в ток звуковой частоты.

№ слайда 21

Описание слайда:

Электромагнитная волна - процесс распространения электромагнитного поля в пространстве. Электромагнитная волна представляет собой процесс последовательного, взаимосвязанного изменения векторов напряжённости электрического и магнитного полей, направленных перпендикулярно лучу распространения волны, при котором изменение электрического поля вызывает изменения магнитного поля, которые, в свою очередь, вызывают изменения электрического поля.

Волна (волновой процесс) - процесс распространения колебаний в сплошной среде . При распространении волны частицы среды не движутся вместе с волной, а колеблются около своих положений равновесия. Вместе с волной от частицы к частице среды передаются лишь состояния колебательного движения и его энергия. Поэтому основным свойством всех волн, независимо от их природы, является перенос энергии без переноса вещества

Принцип Гюйгенса. Каждая точка среды, до которой доходит волна, служит центром вторичных волн, а огибающая этих волн даёт положение волнового фронта в следующий момент времени.

Электромагнитные волны распространяются в вакууме со скоростью, не зависящей от скорости источника или приёмника излучения и равной С. Амплитуда колебаний всех электромагнитных волн одинакова, волны различаются лишь частотой (длинной волны), фазой, степенью поляризации и скоростью изменения этой поляризации

Все эти отрасли в настоящее
время широко развиты и стали для
нас чем-то привычным и
неотъемлемым.
Мы не задумываемся о
процессах сложных систем и даже
о том, что лежит в их основе.
А в действительности же в
основе выше перечисленного
лежат электромагнитные волновые
процессы.

Итак, с помощью данной презентации попытаемся разобраться что такое электромагнитные волны.

Вы сейчас находитесь в
помещении, однако не смотря на
это, Вас окружают тысячи, а
возможно и больше,
электромагнитных волн.

Попробуем их почувствовать.

Обонянием
Потрогаем руками
Слухом
Попробуем их увидеть
Попробуем на язык

Мы уверены, что у Вас ничего не
получиться.
С подобной проблемой сталкивались
многие ученые, придерживающиеся
взглядов Максвелла, который
теоретически предположил
существования электромагнитных волн.

Герцу впервые удалось доказать существование электромагнитных волн.

Герц Генрих (1857-1894) - немецкий
физик,
впервые
экспериментально
доказавший в 1886 г. существование
электромагнитных
волн.
Исследуя
электромагнитные
волны,
Герц
установил тождественность основных
свойств электромагнитных и световых
волн.
Работы
Герца
послужили
экспериментальным
доказательством
справедливости
теории
электромагнитного поля и, в частности,
электромагнитной
теории
света.
Уравнения Максвелла в современной
форме были записаны Герцем. В 1886 г.
Герц впервые наблюдал фотоэффект.

Электромагнитные
волны.
Перемещение заряда меняет электрическое поле
вблизи него, переменное электрическое поле
порождает переменное магнитное поле, которое
порождает переменное электрическое и т. д.

В колебательном контуре могут возникать свободные электромагнитные колебания.

Колебательный контур.
В колебательном контуре могут возникать
свободные электромагнитные колебания.
Электромагнитные колебания заряда и силы
тока в колебательном контуре
сопровождаются взаимными превращениями
электрического и магнитного полей.

Колебательный контур.
Колебательный контур (закрытый) - цепь,
состоящая из последовательно включенных
катушки индуктивностью L и конденсатора
емкостью С.

Опыты Герца

Для получения электромагнитных
волн высокой интенсивности Герц
использовал простое устройство
открытый колебательный контур
«вибратор Герца»
0
1
LC
Перейдем от закрытого колебательного контура к
открытому:
1
2
3

Опыты Герца

Примерно так выглядел вибратор Герца.
Когда разность потенциалов превышала некоторое
предельное значение, проскакивала искра, цепь
замыкалась и в контуре возникали электрические
колебания.

Опыты Герца

Электромагнитные волны
регистрировались Герцем с
помощью приемного вибратора резонатор
Если собственная частота
приемного вибратора совпадает с
частотой электромагнитной волны
наблюдается резонанс. Это
фиксировалось благодаря искорки
в очень маленьком промежутке
между проводниками приемного
вибратора.
Так можно было судить, что волна
достигла приемника.

Свойства электромагнитных волн
подобны другим волнам, например,
механическим.

Свойства электромагнитных волн

Установка для исследования свойств Э/М волн.
Описание установки
Кликните на
значок чтобы
включить
установку.
Направим рупоры источника и приемник друг на друга.
Кликните на
значок чтобы
включить
установку.

Установка для исследования
свойств Э/М волн.
Для наблюдения и изучения
свойств электромагнитных волн,
подключим к универсальному
выпрямителю ВУП-2 генератор
сверхвысокочастотных колебаний
с передающей рупорной
антенной.
Напротив передатчика
расположим приемник
электромагнитных волн, который
состоит из такой же, как и
передающая, приемной рупорной
антенны и динамического
громкоговорителя.
Звучание динамика
свидетельствует о работе СВЧ
приемо-передающего комплекса.
Вернуться назад

Свойства электромагнитных волн

Металл не пропускает электромагнитные волны.
Кликните на
значок чтобы
включить
установку.
Поместим металлическую пластину на пути
распространения электромагнитных волн.
Кликните на
значок чтобы
включить
установку.

Свойства электромагнитных волн

Диэлектрики ослабляют электромагнитные волны.
Кликните на
значок чтобы
включить
установку.
Поместим пластину диэлектрика на пути распространения
электромагнитных волн.
Кликните на
значок чтобы
включить
установку.

Свойства электромагнитных волн

Электромагнитные волны отражаются.
Внесем
металлическое
зеркало.
Кликните на
значок чтобы
включить
установку.
Кликните на
значок чтобы
включить
установку.

Свойства электромагнитных волн
Электромагнитные волны при переходе из одной
среды в другую преломляются.
Кликните на
значок чтобы
включить
установку.
Внесем призму из диэлектрика на пути распространения
электромагнитных волн.
Кликните на
значок чтобы
включить
установку.

Свойства электромагнитных волн
Интерференция электромагнитных волн.
Когерентные волны
получаются благодаря
частичному отражению
от металлического
зеркала.
Кликните на
значок чтобы
включить
установку.

Свойства электромагнитных волн
Дифракция Э/М волн.
Кликните на
значок чтобы
включить
установку.
Поместим щель на пути распространения электромагнитных
волн.
Кликните на
значок чтобы
включить
установку.

Основные характеристики
электромагнитной волны.
Связь скорости
распространения волны с
длиной и периодом.
1
Связь периода электромагнитной
волны с частотой
Связь скорости
распространения Э/М волны
с длиной и частотой

Для привода
электродвигателя
вагонетки не
требуется
проводов, энергия
передается по
средствам
электромагнитной
волны.
Электромагнитная волна несет энергию.

Основные характеристики электромагнитной волны.

Итак, нам необходимо знать
энергетическую характеристику
электромагнитной волны.
Такой характеристикой является
ПЛОТНОСТЬ ПОТОКА ЭЛЕКТРОМАГНТНОГО
ИЗЛУЧЕНИЯ

Основные характеристики электромагнитной волны.

W
I
S t
Плотностью потока
электромагнитного излучения
I называют отношение
электромагнитной энергии W
проходящей за время t через
перпендикулярную лучам
поверхность S, к
произведению площади S на
время t.

Основные характеристики электромагнитной волны.

Плотность потока излучения в СИ:
1 W
1 Дж
Вт
I
2 1 2
1S1 t 1м 1с
м

Основные характеристики
электромагнитной волны.
Найдем зависимость плотности
потока излучения от расстояния до
источника.
Для этого введем новое понятие
– точечный источник излучения.

Основные характеристики
электромагнитной волны.
Точечный источник –
источник размерами
которого можно
пренебречь по отношению
к расстоянию, на котором
оценивается его действие.
Такой источник излучает
электромагнитные волны
по всем направлениям с
одинаковой
интенсивностью.

Основные характеристики
электромагнитной волны.
Звезды излучают свет, т. е.
электромагнитные волны.
Так как расстояние до звезд
в огромное число раз
превышает их размеры, то
их можно считать точечными
источниками
электромагнитных волн.

Основные характеристики
электромагнитной волны.
Зависимость плотности потока излучения
от расстояния до источника.
S 4 R
2
W W
1
I
2
S t 4 t R
Итак, плотность потока
излучения обратно
пропорциональна квадрату
расстояния до источника.
1
I~ 2
R

Основные характеристики
электромагнитной волны.
Зависимость потока излучения от
частоты.
E ~ a ~
2
B~ a ~
2
I ~ E B ~
2
2
Плотность потока излучения прямо

частоты.
4

Основные характеристики
электромагнитной волны.
Итак, интенсивность волны
пропорциональна четвертой степени
частоты и убывает обратно
пропорционально квадрату
расстояния от источника.

Использование
электромагнитных волн.
7 мая 1895 г. Александр Степанович Попов
создал первый в мире радиоприемник.
Попов Александр Степанович (1859 1906) – русский физик, изобретатель
радио. Убежденный в возможности связи
без проводов при помощи
электромагнитных волн, Попов построил
первый в мире радиоприемник, применив
в его схеме чувствительный элемент –
когерер.

Использование
электромагнитных волн.
Принципиальная схема
приемника Попова.
В качестве
чувствительного к
электромагнитным
волнам элемента
Попов
использовал
КОГЕРЕР.

Принцип радиосвязи.
Модуляция.
Колебания звуковой частоты
сравнительно медленные, а
электромагнитные волны при этом
почти не излучаются.
Высокочастотные электрические
колебания способны излучать
электромагнитные волны высокой
интенсивности.
Используем высокочастотную волну в
качестве «поезда» для «пассажира»
- низкочастотных колебаний по
средствам амплитудной модуляции.

Использование электромагнитных волн.
Принцип радиосвязи.
Модуляция.
Схема простейшего
устройства для
амплитудной модуляции.
Амплитуда колебаний в
колебательном контуре
будет изменяться в такт с
изменениями напряжения
на транзисторе.
Это означает, что высокочастотные
колебания моделируются по амплитуде
низкочастотным сигналом.

Использование электромагнитных волн.
Принцип радиосвязи.
Передатчик.
Таким образом можно представить
схему передатчика.
Где генератор генерирует
высокочастотные электрические
колебания, микрофон преобразует
звуковые колебания низкой частоты
в соответствующие электрические,
далее модулирующее устройство
модулирует высокочастотные
Передающая
колебания по амплитуде в
антенна
соответствии с колебаниями
звуковой частоты.
Модулированные колебания подаются на
передающую антенну. Она служит для
увеличения дистанции передачи
электромагнитной волны.

Использование электромагнитных волн.
Принцип радиосвязи.
Детектирование.
В приемнике из
модулированных колебаний
высокой частоты выделяются
низкочастотные колебания,
такой процесс называют
детектированием.

Использование электромагнитных волн.
Принцип радиосвязи.
Детектирование.
Детектирование
осуществляется устройством
с однородной
проводимостью.
Например, электронная
лампа или вакуумный диод,
полупроводниковый диод.

Использование электромагнитных волн.
Принцип радиосвязи.
Детектирование.
Благодаря детектору, в цепи будет течь
пульсирующий ток, график которого
представлен на рисунке.

Использование электромагнитных волн.
Принцип радиосвязи.
Детектирование.
Пульсирующий ток
сглаживается с помощью
фильтра.
Простейший фильтр
представляет собой
конденсатор,
присоединенный к нагрузке
как показано на рисунке.

Использование электромагнитных волн.
Принцип радиосвязи.
Детектирование.
В интервале между импульсами
ток через нагрузку течет в ту же
сторону, каждый новый импульс
подзаряжает конденсатор, в
результате этого через нагрузку
течет ток звуковой частоты, как
представлено на графике.

Использование электромагнитных волн.
Принцип радиосвязи.
Простейший
радиоприемник.
Колебательный контур с
приемной антенной.
Громкоговоритель.

Использование электромагнитных волн.
Принцип радиосвязи.
Радиоприемник.
Таким образом можно
представить схему
радиоприемника.
Приемный контур с антенной
настраивается на определенную
волну с помощью конденсатора
переменной емкости,
детектирующее устройство
осуществляет детектирование,
далее электрические колебания
звуковой частоты преобразуются
в механическую звуковую волну с
помощью громкоговорителя.

Использование электромагнитных волн.
Принцип радиосвязи.
Так можно схематически представить
принципиальную схему радиосвязи.

Использование электромагнитных волн.
Радиолокация.
Обнаружение и точное
определение местонахождения с
помощью радиоволн называют
радиолокацией.
Радиотелескопы.
Средства ПВО.

Использование электромагнитных волн.
В работе пульта
дистанционного
управления тоже
используются
электромагнитные
волны.

Использование электромагнитных волн.
При взрыве ядерной
бомбы испускаются
огромное число
электромагнитных волн
большой интенсивности,
что приводит к выходу
из строя многих
электроприборов.

На современном этапе развития
человечества электромагнитные волны
нашли огромное применение.
Мы надеемся, что данная презентация
помогла Вам узнать основные аспекты
об электромагнитных волновых
явлениях.