光的电磁说1.pptx
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1、光的电磁说光的电磁说光的电磁说麦克斯韦麦克斯韦电磁波谱电磁波谱红外线红外线紫外线紫外线伦琴射线伦琴射线光的干涉现象光的衍射现象光是一种波光的电磁说 19世纪中叶,光的波动说已经得到了公认,但是光波的本质到底是什么,是像水波?还是像声波呢?19世纪60年代,麦克斯韦预言了电磁波的存在,并从理论上得出电磁波在真空中的传播速度应为:光是一种电磁波光速返回目录返回目录光的电磁说 1、麦克斯韦根据电磁理论,发现电磁波的波速与光速相同,提出了光是一种电磁波的假说赫兹通过实验证实了光的电磁本质,光的电磁说把光学和电学统一起来了 2、光的颜色是由电磁波的频率决定的不同频率的色光在真空中波速相同,在介质中波速不
2、同同一色光在不同介质中,频率(颜色)不变,波长和波速都要改变在同一介质中,频率越高,波速起小 3、电磁波与机械波的比较:共同点:都能产生干涉和衍射现象;它们波动的频率都取决于波源的频率;在不同介质中传播,频率都不变 不同点:机械波的传播一定需要介质,其波速与介质的性质有关,与波的频率无关而电磁波本身就是一种物质,它可以在真空中传播,也可以在介质中传播电磁波在真空中传播的速度均为3.0108ms,在介质中传播时,波速和波长不仅与介质性质有关,还与频率有关关于光的电磁说的几点强调关于光的电磁说的几点强调 返回目录返回目录 麦克斯韦麦克斯韦(James Clerk Maxwell,18311879)
3、,英国物理学家,经典电磁理论的奠基人1831年6月13日出生于爱丁堡1847年入爱丁堡大学听课,专攻数学他很重视实验,涉猎电化学、光学、分子物理学以及机械工程等等他说:“把数学分析和实验研究联合使用得到的物理科学知识,比之一个单纯的实验人员或单纯的数学家所具有的知识更加坚实、有益而牢固”1850年考入剑桥大学,1854年以优异成绩毕业并获得了学位,留校工作1856年起任苏格兰阿伯丁的马里沙耳学院的自然哲学讲座教授,直到1874年经法拉第举荐,自1860年起任伦敦皇家学院的物理学和天文学教授1871年起负责筹划卡文迪什实验室,随后被任命在剑桥大学创办卡文迪什实验室并担任第一任负责人1879年11
4、月5日麦克斯韦因患癌症在剑桥逝世,终年仅48岁 麦克斯韦麦克斯韦返回目录返回目录 麦克斯韦一生从事过多方面的物理学研究工作,最杰出的贡献是在经典电磁理论方面在剑桥读书期间,麦克斯韦在读法拉第的电学实验研究时,被书中的新颖见解所吸引,他敏锐地领会到了法拉第的“力线”和“场”的概念的重要性他注意到全书竟然无一数学公式,说明法拉第的学说还缺乏严密的理论形式在老师威廉汤姆孙的启发和帮助下,决心用自己的数学才能来弥补法拉第工作的这一缺陷 返回目录返回目录麦麦克克斯斯韦韦18551856论法拉第力线 这是麦克斯韦用数学工具表达法拉第学说的开端这是麦克斯韦用数学工具表达法拉第学说的开端18611862论物理
5、力线 在这一文中的思想已经超过法拉第,不仅对各在这一文中的思想已经超过法拉第,不仅对各种电磁现象的联系,提供了统一的解释,而且挖种电磁现象的联系,提供了统一的解释,而且挖掘出更深入的内在本质,这是麦克斯韦为电磁场掘出更深入的内在本质,这是麦克斯韦为电磁场理论建立迈出的关键性一步。理论建立迈出的关键性一步。1865电磁场的动力学理论 在实验事实及动力学的基础上构筑了一座全新在实验事实及动力学的基础上构筑了一座全新的电磁学理论大厦。的电磁学理论大厦。18651873电磁理论 被认为可以和牛顿的自然哲学的数学原理被认为可以和牛顿的自然哲学的数学原理交相辉映麦克斯韦的电磁理论成为经典物理交相辉映麦克斯
6、韦的电磁理论成为经典物理学的重要支柱之一学的重要支柱之一 返回目录返回目录 麦克斯韦的电磁场理论从超距作用过渡到以场为基本变量,是科学认识的一个革命性变革,根据研究,麦克斯韦大胆断言:光本身就是电磁波 18861888年间赫兹做了一系列实验证实了电磁波的存在,并且测出了实验中的电磁波频率和波长,从而计算出电磁波的传播速度,发现电磁波的速度确实与光速相同,证明了光的电磁说的正确性这样麦克斯韦的电磁场理论就把电、磁、光学规律统一起来,完成了人类认识史上的一次“大综合”返回目录返回目录光的电磁说红外线 在电磁波中,能够作用于人的眼睛并引起视觉的,只是一个很窄的波段,通常叫做可见光。其中波长最短的是紫
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