План-конспект урока по физике. Тема: Что такое электромагнитная волна
Цель урока: сформировать представление об электромагнитной волне, как взаимодействии электрических и магнитных полей; сравнить электромагнитные волны с механическими волнами по ряду характеристик общих для двух типов волн.
Ход урока
1. Анализ самостоятельной работы .
2. Изучение нового материала.
А). Кроме механических волн существуют волны другой физической природы – это электромагнитные. Они
Б). Из законов Максвелла следует, что электромагнитное взаимодействие распространяется с конечной скоростью! Перемещение заряда меняет электрическое поле вблизи него. Это переменное электрическое поле создает в соседних областях переменное магнитное и т.д.
Такой «всплеск» электромагнитного поля начинает распространяться, захватывая соседнее пространство, достигает другого заряда. Максвелл математически доказал, что скорость распространения этого процесса равна скорости света в вакууме.
В) Если электрический заряд привести в колебательное движение с большой частотой , то электрическое поле заряда начнет периодически меняться. При этом создается периодически меняющееся магнитное поле, которое в свою очередь породит периодически меняющееся электрическое поле на расстоянии от заряда.
Таким образом, в пространстве окружающем заряд, захватывая все большие области, появляются взаимно перпендикулярные, периодически изменяющиеся электрические и магнитные поля. Система электрических и магнитных полей, бегущая по всем направлениям от колеблющегося заряда называется электромагнитной волной.
Г) Вектор напряженности электрического поля и вектор магнитной индукции перпендикулярны друг другу и перпендикулярны направлению распространения волны, поэтому электромагнитная волна – поперечная.
Чтобы определить направление скорости волны применяют правило буравчика: если вращать буравчик от вектора Е̄ к вектору В̄, то поступательное перемещение буравчика совпадет с вектором скорости волны с̄.
Д) Излучение электромагнитных волн.
Выяснили, что электромагнитные волны излучаются колеблющимися зарядами.
Но, чтобы возникло излучение необходимо, изменение скорости, с которой движется заряд. Наличие ускорения – главное условие излучения электромагнитных волн.
Если заряд движется с постоянной скоростью, то электромагнитное поле тоже создается.
Но «привязано» к заряду наподобие развевающегося шлейфа и не покидает заряд.
Если же заряд движется с ускорением, электромагнитное поле проявляет свою инертность. Поле «отрывается» от заряженной частицы и существует самостоятельно в виде электромагнитных волн.
Е) Бегущая электромагнитная волна перемещается со скоростью света и несет с собой энергию и периодически меняется с течением времени.
Ж) Максвелл был уверен в существовании электромагнитных волн. Экспериментально их обнаружил Г. Герц (нем.) через 10 лет после смерти Максвелла.
Закрепление изученного материала.
1. Как образуются и распространяются электромагнитные взаимодействия?
2. Что называется электромагнитной волной?
3. Как расположены относительно друг друга векторы Е̄ и В̄ в электромагнитной волне?
4. Для излучения электромагнитных волн как должен двигаться электрический заряд?
Подведем итоги урока
Домашнее задание: §48, повт. § 1. 12, 17.