Конспект урока "Электромагнитная волна. Экспериментальное обнаружение"


Электромагнитная волна. Экспериментальное обнаружение.
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. Орг. Момент.
2. Физический диктант.
1. Что такое волна?
2. Какие виды волн вы знаете?
3. Длина волны (определение, формула, единицы измерения).
4. Скорость волны (определение, формула, единицы измерения).
5. Период колебаний (определение, формула, единицы измерения).
6. Частота колебаний (определение, формула, единицы измерения).
7. Какие волны называются звуковыми?
8. Чему равна скорость звука?
3. Объяснение нового материала. Показ презентации
Кроме механических волн существуют волны другой физической природы –
это электромагнитные. Они имеют другую физическую природу, не нуждаются для своего
распространения, в каком – либо веществе, могут существовать в вакууме. В то же время многие
характеристики разных типов волн, совершенно идентичны.
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.
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.
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.
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.
Бегущая электромагнитная волна перемещается со скоростью света и несет с собой
энергию и периодически меняется с течением времени.
Максвелл был уверен в существовании электромагнитных волн. Экспериментально их
обнаружил Г. Герц (нем.) через 10 лет после смерти Максвелла.
4. 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?
5. Подведем итоги урока
6. Домашнее задание: §48-49
Физический диктант.
1. Что такое волна?
2. Какие виды волн вы знаете?
3. Длина волны (определение, формула, единицы измерения).
4. Скорость волны (определение, формула, единицы измерения).
5. Период колебаний (определение, формула, единицы измерения).
6. Частота колебаний (определение, формула, единицы измерения).
7. Какие волны называются звуковыми?
8. Чему равна скорость звука?
Физический диктант.
1. Что такое волна?
2. Какие виды волн вы знаете?
3. Длина волны (определение, формула, единицы измерения).
4. Скорость волны (определение, формула, единицы измерения).
5. Период колебаний (определение, формула, единицы измерения).
6. Частота колебаний (определение, формула, единицы измерения).
7. Какие волны называются звуковыми?
8. Чему равна скорость звука?
Физический диктант.
1. Что такое волна?
2. Какие виды волн вы знаете?
3. Длина волны (определение, формула, единицы измерения).
4. Скорость волны (определение, формула, единицы измерения).
5. Период колебаний (определение, формула, единицы измерения).
6. Частота колебаний (определение, формула, единицы измерения).
7. Какие волны называются звуковыми?
8. Чему равна скорость звука?
Физический диктант.
1. Что такое волна?
2. Какие виды волн вы знаете?
3. Длина волны (определение, формула, единицы измерения).
4. Скорость волны (определение, формула, единицы измерения).
5. Период колебаний (определение, формула, единицы измерения).
6. Частота колебаний (определение, формула, единицы измерения).
7. Какие волны называются звуковыми?
8. Чему равна скорость звука?
Физический диктант.
1. Что такое волна?
2. Какие виды волн вы знаете?
3. Длина волны (определение, формула, единицы измерения).
4. Скорость волны (определение, формула, единицы измерения).
5. Период колебаний (определение, формула, единицы измерения).
6. Частота колебаний (определение, формула, единицы измерения).
7. Какие волны называются звуковыми?
8. Чему равна скорость звука?