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4.1《电磁波的发现》奥斯特电流的磁效应法拉第电磁感应现象伟大的预言麦克斯韦的电磁场理论要点——伟大的预言•1、变化的磁场产生电场•装置如图所示，当穿过螺线管的磁场随时间变化时，上面的线圈中产生感应电动势，引起感应电流使灯泡发光。•（1）线圈中产生感应电动势说明了什么？•麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生电场，正是这种电场(涡旋电场)在线圈中驱使自由电子做定向的移动，引起了感应电流。•（2）如果用不导电的塑料线绕制线圈，线圈中还会有电流、电场吗？•有电场、无电流。•（3）想象线圈不存在时线圈所在处的空间还有电场吗？•有！总结：麦克斯韦认为线圈只不过用来显示电场的存在，线圈不存在时，变化的磁场同样在周围空间产生电场，即这是一种普遍存在的现象，跟闭合电路是否存在无关。2．变化的电场产生磁场既然变化的磁场能够在空间产生电场，那么，变化的电场能不能够在空间产生磁场？麦克斯韦经过反复思考提出假设：变化的电场也相当于一种电流，也在空间产生磁场，即变化的电场在空间产生磁场。二．电磁场、•1、电磁场•麦克斯韦根据自己的理论进一步预言，如果在空间某域中有周期性变化的电场，那么，这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场，这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场……。可见，变化的电场和变化的磁场是相互联系的，形成一个不可分离的统一体，这就是电磁场。2、电磁波变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地传播。这种变化的电磁场在空间以一定的速度传播的过程叫做电磁波。三．赫兹的电火花•1、麦克斯韦英年早逝，没有见到科学实验对电磁场理论的证明。把天才的预言变成世人公认的真理，这是赫兹的功劳。•2、赫兹的实验：电磁波与我们的生活•电视台通过电磁波，将精彩的电视节目展现给我们。•移动通信设备极大的方便了我们的联系。•收音机•无线上网设备•雷达设备在军事、气象等方面有广泛的应用。•汽车的防盗器•通信卫星•通信卫星已经渗入到生活的各个部分。雷达雷达在军事、飞机导航、气象预测方面有巨大作用。雷达•雷达装置主要有什么用？•了解雷达用的是什么电磁波?•为什么可以根据雷达显示屏看出离障碍物有多远？雷达工作原理测距：发射接收利用发射与接收之间的时间差，计算出物体的距离。雷达所用电磁波特点•微波（超短波）——频率高，波长极短，沿直线传播，能够穿过电离层，受大气影响小，收到的信号强且稳定。四、移动电话1.移动电话是一个怎样的仪器？1.什么是“基站”？为什么要建设“基站”？五、因特网电磁波的危害电磁波的危害•手机的危害原因•在待机状态下，手机不断的发射电磁波，与周围环境交换信息。•手机在建立连接的过程中发射的电磁波特别强。电磁波的危害•电磁波可能造成的伤害•手机释放的电磁辐射对脑细胞的影响•电磁辐射的遗害会不断累积﹐在十至十五年后﹐很可能出现更多因手机普及而导致的癌症病例•电磁辐射对胎儿的发育起到极大的影响。容易导致胎儿畸形和发育不良。手机危害的预防•移动电话接通瞬间释放的电磁波容易产生不好的影响，所以移动电话响时，一秒后再听手机。•如果身边有其他电话可用，就不要使用手机。在使用手机时，可以采用手机专用耳机，实现远距离使用是比较有效的办法。•休息时不要将手机置于枕头边。•注意手机的摆放位置。医学专家建议我们，手机不用时最好放在包里，但不要放在胸前的口袋中，也不要直接挂在胸前。手机危害的预防•多吃绿茶可以防范辐射。•使用绿色手机。GSM标准的手机的辐射标准为0.6～2瓦，而采用CDMA技术的手机其辐射标准要小得多，所以CDMA手机被称作绿色手机。电磁污染•电磁污染基本上是两大类：一是自然界所固有的；再就是人在利用电磁能时形成的．•目前在人类的生存环境中，自然界固有的电磁辐射的影响已相对较小，人为的电磁辐射的影响却在迅速增大．在我国近十几年来电磁辐射的影响更是爆炸性的增强，“电气烟雾”弥漫在我们周围．•作为人造电磁辐射源，它还涉及很多方面，例如，广播电台、电视台、雷达、导航、通信、射电天文、气象预测、医疗设备中的电针炙、核磁共振等，宇航方面的各种飞行器等电子设备都会辐射电磁波，家庭中使用的微波炉、红外烤箱等家用电器，也都会产生电磁辐射．•生活环境中充满了电磁波，只要是使用电的电器用品，都会放出电磁波。墙壁中看不见的电线，也会使电磁波检测笔哔哔叫。所以睡觉时不要太靠近装有电线的墙壁，以免因电磁波影响而无法好好睡一觉。而现代人人手一手机，它的电磁波其实是很强的。在电脑前拨通手机，大家往往会发现电脑萤幕闪铄不已。又在打开的收音机前拨通手机，收音机也受到很大的干扰。•微波炉的微波也是很强的电磁波，有人曾经做过实验，发现微波抑制了植物的生长！这个实验是将4盆绿豆苗分别放入微波炉中照射微波5秒、10秒、15秒、20秒後，移出置於空旷处。另外一盆完全不照射微波做为实验控制组。观察这5盆绿豆芽每天的生长进度，发现不受微波照射的实验控制组，绿豆苗生长正常。经微波照射过後的植物，只有照射5秒的一盆尚有存活力，其他一概陆续枯萎，可见微波对生物的杀伤力。虽然如此，微波过的食物仍可食入，绝不会吃进微波的！•另外也有人做微波使鱼眼变白的实验，将鱼眼睛放入微波炉中，照射微波九秒後观察鱼眼睛的变化。发现微波使鱼眼睛煮熟了。而当人的眼晴暴露在微波中，人眼晴中的水晶体也会和鱼眼睛一样变白，於是再也看不见东西了，这就是所谓的白内障。因此当妈妈使用微波炉煮点心时，小朋友千万不要在微波炉的玻璃门外看着，以免视力会越来越差。•电磁波这麽可怕，我们该怎麽预防呢？（一）拔掉插头可防止电磁波：电器用品不使用时，最好将插头拔掉，避免室内环境受到电磁波的侵害。（二）保持距离可减少电磁波：没错，距离越远，电磁波强度越弱。所以在使用电器用品像电脑、电视、电风扇、吹风机、微波炉、电磁炉时，都要远离这些电器用品，以策安全。电磁波谱：电磁波的频率范围很广。按电磁波的波长或频率大小的顺序把他们排列成谱，叫做电磁波谱。可见光（赤橙黄绿蓝靛紫）红外线无线电波紫外线X射线和γ射线（700nmλ400nm）（400nmλ5nm）λ小大（1mmλ700nm）（λ1mm）（5nmλ）可见光：可见光的波长在700---400nm之间。太阳光是由组成的赤橙黄绿蓝靛紫七种光组成的。不同颜色的光时不同波长（频率）范围的电磁波红外线是一种光波，λ比无线电波短，比可见光长。所有物体都辐射红外线。主要作用是热作用。人眼看不见红外线。利用红外线测量体温红外线主要作用是热作用，可以利用红外线来加热物体和进行红外线遥感红外线技术的应用注意:烤箱中的红光,不是红外线,红外线是看不见的.利用红外线检测人体的健康状态，本图片是人体的背部热图，透过图片可以根据不同颜色判断病变区域．红外线卫星云图显示一九九九年九月十六日台风约克于清晨靠近香港时,中心的风眼清晰可见．无线电波λ＞1㎜的电磁波。用通信和广播。微波炉用的也是无线电波。电视塔能发射无线电波利用微波加热紫外线波长范围在5---400nm的电磁波是紫外线。紫外线具有较高的能量。紫外线消毒紫外线验钞X射线和γ射线波长比紫外线更短的电磁波就是X射线和γ射线X射线和γ射线的波长很短，具有很强的穿透性。电磁波的能量电场是电荷周围客观存在的物质磁场时客观存在的物质电磁波是客观存在的物质电磁波具有能量。•四、太阳辐射•太阳辐射中含有可见光、红外线、紫外线，同时还有X射线、γ射线、无线电波。太阳辐射的能量集中在可见光、红外线和紫外线三个区域内，如下图。波长在黄绿光附近，辐射的能量最强。小结一、麦克斯韦电磁场理论1．变化的磁场产生电场2．变化的电场产生磁场3．电磁场→传播→电磁波4、电磁波不需介质，以光速传播。二、赫兹证实：1、电磁场、电磁波的存在。2、电磁波能反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象，证明了电磁波与光具有相同的性质。小结二、电磁波谱1、电磁波谱：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱，叫做电磁波谱2、波长从大到小的顺序：无线电波、光波（红外线、可见光、紫外线）、X射线、γ射线三、电磁波的能量电磁波有能量。电磁波是一种物质。四、太阳辐射太阳辐射的能量集中在可见光、红外线和紫外线三个区域。黄绿光附近，辐射的能量最强。3、频率(波长)不同的电磁波表现出作用不同．红外线主要作用是热作用，可以利用红外线来加热物体和进行红外线遥感；紫外线主要作用是化学作用，可用来杀菌和消毒；伦琴射线有较强的穿透本领，利用其穿透本领与物质的密度有关，进行对人体的透视和检查部件的缺陷；γ射线的穿透本领更大，在工业和医学等领域有广泛的应用，如探伤，测厚或用γ刀进行手术．返回