Презентация "Исследование Электромагнитных волн"


Подписи к слайдам:
PowerPoint Presentation

  • Исследование Электромагнитных волн.
  • Введение: Электромагнитные волны не воспринимаются органами чувств человека, но имеют колоссальную научную и практическую значимость. Нас интересовало и интересует, как распространяется звук в пространстве с помощью электромагнитных волн, почему микрофоны беспроводные, что обеспечивает работу сотового телефона и многое другое, определяемое их действием.
  • Проблема: для нас сложными являются понятия «электромагнитная волна» и «электромагнитные излучения», так как тему «электромагнитное поле» мы будем изучать в конце третьей четверти девятого класса.
  • Объект исследования: Электромагнитная волна.
  • Предмет исследования: Радиоволны.

  • механические и электромагнитные волны обладают одинаковыми свойствами.
  • ГИПОТЕЗА

  • Проанализировать литературу по теории и эксперименту.
  • Познакомиться с установкой УВЧ
  • (генератор ультравысокой частоты).
  • Проверить свойства механических волн в применении к радиоволнам.
  • Определить скорость электромагнитных волн.
  • Цель
  • Задачи
  • Изучить электромагнитные волны, исследовать закономерности излучений.

    • Наблюдение особенностей звука и волн на поверхности воды.
    • Аналитический (работа с литературными источниками).
  • Эксперимент.
  • Методы

  • Теоретический анализ явления возникновения, распространения и приёма излучений.
  • Механическая волна и её свойства.
  • Волны
  • Механические Электромагнитные
  • Свойства механической волны:
  • Обладают энергией.
  • Поглощаются средой.
  • Распространяются направленно.
  • Волны складываются.
  • 5. Огибают препятствия - дифракция.
  • 6. Распространяются с конечной V.

  • Теория Электромагнитных волн по схеме научного познания.
  • 1. Исходные факты: В конце 19 века английский физик Майкл Фарадей выдвигает теорию, которую в последствии называет” явление электромагнитной индукции”.
  • Сущность этой теории состоит в том, что переменное магнитное поле порождает переменное электрическое поле. Поля в свою очередь невидимы, явление обнаруживаем по индукционному току.

  • 2.Гипотеза Джеймса Максвелла гласит:
  • переменное электрическое поле порождает переменное магнитное поле.
  • переменное электромагнитное поле может существовать самостоятельно в виде электромагнитных волн (и в вакууме) со скоростью света 3*108 м/с

  • ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ВОЛНА -
  • это переменное электромагнитное поле, распространяющееся в пространстве.
  • Источник
  • электромагнитных волн
  • Теоретически - заряд, движущийся с ускорением.
  • Практически – переменный ток, электрические колебания.

  • от переменного тока антенны порождается переменное магнитное поле, переменое магнитное поле порождает переменное электрическое и т.д., т.е. переменные электрические и магнитные поля взаимопорождая друг друга охватывают всё большие пространства.
  • Механизм распределения электромагнитных волн:
    • 3 Шкала электромагнитных излучений.

  • 4. Экспериментальное обнаружение свойств и определение скорости радиоволн.
    • Описание установки.
  • Генератор УВЧ, передающая антенна, приёмная антенна.
    • Проведение эксперимента и выводы.
  • Для возбуждения электрических колебаний в передающей антенне используем генератор высокой частоты. В приемной антенне – неоновая лампочка.
  • Схема установки:
  • УВЧ

  • Проведение опыта
  • Анализ
  • Вывод-подтверждение гипотезы
  • 1 Включаем цепь передающей антенны, подносим параллельно приемную антенну, лампочка загорается.
  • В электрическом вибраторе колебания высокой частоты. В пространстве – электромагнитная волна. Она вызывает в приемной антенне электрические колебания.
  • Изменяющееся электрическое поле порождает магнитное поле; переменное электромагнитное поле распространяется самостоятельно в виде электромагнитных волн – электромагнитная волна существует.
  • 2 Удаляем приемную антенну, свечение неоновой лампочки ослабевает.
  • С увеличением расстояния уменьшается энергия электромагнитной волны.
  • Электромагнитная волна – материя, свойство: обладает энергией, уменьшающейся с расстоянием.

  • 3 Располагаем приемную антенну перпендикулярно приемной, лампа не горит.
  • Лампочка – индикатор изменений электрического поля.
  • Электромагнитная волна имеет определенное направление.
  • 4 Задача: определить скорость электромагнитных волн в прямом измерении.
  • V = λυ
  • Размер антенны
  • ℓ=λ/2
  • Частоту берем равную 150 МГц.
  • V = 2 ℓ υ,
  • ℓ -измеряем метром
  • V = 2 * 1 м * 1,5*108 Гц = 3 * 108 м/с.
  • V электромагнитных волн, предсказанная Максвеллом, равна V нашего эксперимента
  • 5 Перед приемной антенной располагаем небольшую металлическую пластину. Лампа продолжает гореть.
  • Электромагнитная волна огибает металлическую пластину - это явление дифракции волн.
  • Справедливо свойство дифракции волн – огибание волнами препятствий.

  • 6 Поместим металлический стержень на расстоянии λ/4=0.5м
  • от передающей антенны. Увидим, что яркость горения лампочки увеличилась при определённом положении стержня.
  • Электромагнитная волна создаёт переменный электрический ток и в стержне (не только в приёмной антенне с лампочкой). Этот ток создаёт вторую электромагнитную волну. Волны, складываясь, усиливают друг друга – это явление интерференции волн.
  • Справедливо свойство интерференции волн – сложение волн.

  • Заключение
  • Мы достигли своей цели: исследовали закономерности электромагнитных волн,
  • выполнили задачи
  • проанализировали литературу
  • познакомились с установкой УВЧ
  • проверили свойства механических волн в применении к радиоволнам
  • определили скорость электромагнитных волн.
  • Из работы извлекли - единство механических и электромагнитных процессов.
  • Новизна :
  • Впервые скорость электромагнитных волн измерил Герц. А мы определили скорость электромагнитных волн, другим способом, доказав гипотезу Максвелла.
  • Продемонстрировали огибание препятствий электромагнитными волнами.