《麥克斯韋方程組詳細(xì)介紹》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《麥克斯韋方程組詳細(xì)介紹（32頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、1,2005 春季學(xué)期 陳信義編,電磁學(xué)（第三冊(cè)）,第11章 麥克斯韋方程組 和電磁輻射,2,目 錄,【演示實(shí)驗(yàn)】電磁波的發(fā)射與接收（燈泡）,3,11.1 麥克斯韋方程組,麥克斯韋總結(jié)了庫侖、安培和法拉第等人的電磁學(xué)研究成果，歸納出了電磁場(chǎng)的基本方程組。,1862年麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，論證了光是一種電磁波。,1888年赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)電磁波的存在。,麥克斯韋,4,一、真空中電磁學(xué)基本規(guī)律,5,電場(chǎng)的高斯定理：電荷總伴隨有電場(chǎng)。,任何電場(chǎng)都滿足高斯定理。,感應(yīng)電場(chǎng)場(chǎng)線一定閉合、無頭無尾。,6,法拉第電磁感應(yīng)定律：變化的磁場(chǎng)會(huì)激發(fā)（伴隨有）感應(yīng)電場(chǎng)。,任何電場(chǎng)都滿足法拉第電磁感應(yīng)定律。,7
2、,磁通連續(xù)定理：磁場(chǎng)場(chǎng)線一定閉合、無頭無尾。不存在單一的“磁荷”磁單極子。,安培環(huán)路定理：磁場(chǎng)與電流及變化的電場(chǎng)的關(guān)系。,8,二、介質(zhì)中電磁學(xué)基本規(guī)律,9,10,11,洛侖茲力公式：,11.2 加速運(yùn)動(dòng)電荷輻射電磁波,電磁輻射總是和電荷的加速運(yùn)動(dòng)相聯(lián)系。,13,電荷運(yùn)動(dòng)的信息尚未傳到球面外。,內(nèi)區(qū)：勻速運(yùn)動(dòng)點(diǎn)電荷電場(chǎng) v << c，近似靜電場(chǎng)。,高斯定理：無電荷區(qū)域電力線連續(xù),外區(qū)：靜電場(chǎng),14,過渡區(qū)以光速擴(kuò)大 形成電磁波,輻射總功率,，其中a為電荷的加速度。,15,1886年29歲的赫茲發(fā)現(xiàn)：當(dāng)電池通過一對(duì)線圈中的一個(gè)放電時(shí)，在另一個(gè)線圈里產(chǎn)生火花。,1888年他總結(jié)出：電磁感應(yīng)是以波動(dòng)形
3、式傳播的，并第一次使用了“電磁波”一詞。,【演示實(shí)驗(yàn)】電磁波的發(fā)射與接收（燈泡）,赫茲,16,振蕩偶極振子發(fā)射的電磁波,振蕩電偶極矩：,偶極子附近電場(chǎng)線的變化,17,18,功率大、準(zhǔn)直性好、較寬連續(xù)頻譜（X射線范圍）、高度偏振性。,同步輻射光源,19,軔致輻射（deceleration ridiation ）,11.3 平面電磁波,例：振蕩電偶極子的遠(yuǎn)場(chǎng),近似的平面電磁波,21,22,2、在空間同一點(diǎn),E 和B相互垂直，同頻率，同相位地變化。,B的作用遠(yuǎn)小于E的作用,23,11.4 電磁波的能量和動(dòng)量,一、能量密度,,24,25,【例】電容充電過程的能量傳輸,26,【思考】放電過程能流的方向？
4、,能量從側(cè)面流入電容器。,27,四、電磁波的動(dòng)量密度,能量密度：,動(dòng)量密度：,28,輻射壓強(qiáng)（光壓）：,垂直射到完全反射表面,29,1899年列別捷夫首次測(cè)定了光壓,離100W燈泡1m,你相信電磁波有動(dòng)量嗎？,30,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,10,3,10,6,10,9,10,12,10,15,10,22,10,3,10,0,10,,6,10,,9,10,,13,10,5,10,,2,HZ,1K,HZ,1M,HZ,1G,HZ,1T,1km,1m,1cm,1,1nm,A,0,1,,,m,,,,,,,,,X 射線,紫外線,可見光,紅外線,微 波,高頻電視,調(diào)頻廣播,雷達(dá),無線電射頻,電力傳輸,射線,,電磁波譜,頻率,波長(zhǎng),32,量子場(chǎng)論：帶電粒子用量子力學(xué)描述；光子(電磁量子)在空間的傳播用麥克斯韋方程組描述；帶電粒子之間的電磁相互作用用交換光子的方式描述。,經(jīng)典電磁學(xué)適用的范圍,經(jīng)典電磁學(xué)適用于：光的粒子性和帶電粒子的波動(dòng)性都不顯著的過程。,
麥克斯韋方程組詳細(xì)介紹
