Слайд 2
Науку все глубже постигнуть стремись,
Познанием вечного жаждой томись.
Лишь
первых познаний блеснет тебе свет,
Узнаешь: предела для знания нет!
Фирдоуси
(Персидский
поэт 940 – 1030 гг.)
Слайд 3
Цель урока:
Дать учащимся понятие о волновом движении как
процессе распространения колебаний в пространстве;
Изучить механизм образования поперечных и
продольных волн;
Сформировать понятие электромагнитной волны и о процессе научного познания.
Слайд 4
Задачи урока:
Повторить и углубить знания для усвоения нового
материала;
Установить взаимосвязь переменных электрического и магнитного полей;
Раскрыть содержание понятия
электромагнитной волны;
Показать применение электромагнитных волн;
Закрепить знания и умения необходимые для самостоятельной работы учащихся.
Слайд 6
Волновые явления
Что называют волной?
Волной называют колебания, распространяющиеся в
пространстве с течением времени.
Слайд 7
Типы волн
Что представляют собой
поперечные волны?
Волны, в которых
колебания частиц среды происходят в плоскости, перпендикулярной направлению распространения
волны. Возникают в твёрдых телах и на поверхности воды.
Слайд 8
Что собой представляют продольные волны?
Колебания происходят вдоль распространения
волны. Возникают в газах, жидкости и твёрдых телах.
направление колебаний
направление
распространения волны
Слайд 9
Волновые явления
Что называют волной?
Волной называют колебания, распространяющиеся в
пространстве с течением времени.
Слайд 10
Характеристика волнового движения
Что такое длина волны?
Наименьшее расстояние между
двумя точками, колеблющимися в одной фазе.
Что такое частота?
Частота v
волнового движения зависит только от частоты вибратора.
Скорость распространения волны.
λ=vT , v=λ/T
Слайд 12
Электромагнитное поле – особая форма материи – совокупность
электрических и магнитных полей, образует единое электромагнитное поле и
возникает при постоянной скорости заряда
Х.Эрстед(1820г.)
М.Фарадей.(1834г.)
Дж. Максвелл(1864) – два постулата
1. Переменное магнитное поле создаёт вихревое электрическое поле.
2. Переменное электрическое поле создаёт вихревое магнитное поле.
Слайд 14
Электромагнитная волна излучается колебательным контуром, опытным путем получил
Герц, изучил теорию Максвел.
Наличие ускорения – главное условие
электромагнитных волн.
Электромагнитная волна неприемлемо состоит из электричеcкого и магнитного поля
Магнитное поле порождает вихревое электрическое поле и наоборот.
Слайд 15
Векторы Е и В в электромагнитной волне перпендикулярны
друг к другу и перпендикулярны направлению распространения волны. Если
вращать буравчик с правой нарезкой от вектора Е к вектору В, от поступательное перемещение буравчика будет совпадать.
Слайд 16
Герц Генрих (1857-1894)-немецкий физик, впервые экспериментально доказавший в
1886 г. существование электромагнитных волн. Исследуя электромагнитные волны, он
установил тождественность основных свойств электромагнитных и световых волн. Его работы послужили экспериментальным доказательством справедливости теории электромагнитного поля и, в частности, электромагнитной теории света.
Изменяющееся во времени и распространяющееся в пространстве (вакууме) электромагнитное поле со
скоростью с = 3 . 108 м/с
образует электромагитную волну длинной
λ = c2π√LC
Слайд 17
Для получения электромагнитных волн Г.Герц использовал простое
устройство, которое в его честь было названо вибратором Герца.
Это устройство представляет собой открыты колебательный контур.
Слайд 18
Плотностью потока электромагнитного излучения
Слайд 19
Зависимость плотности потока излучения от расстояния
до точечного источника.
I=
Плотность потока излучения от точечного источника убывает обратно пропорционально квадрату расстояния до источника.
2
Слайд 20
Зависимость напряженности электрического поля и магнитной
индукции пропорционально квадрату частоты:
E ~ a ~ ω2, B
~ a ~ ω2.
потока излучения пропорциональна четвёртой степени частоты
I ~ ω4
Слайд 23
А.С. Попов – изобретатель радио
А. С. Попов
родился 4 марта 1859 г. в посёлке Туринские рудники,
Екатеринбургской губернии, на Урале.
Слайд 24
А. С. Попов жил в эпоху великих открытий
в области физики и внедрения электричества в промышленность. В
период его пребывания в школе английский физик и математик Максвелл опубликовал свой знаменитый трактат по электричеству и магнетизму. Максвелл предсказал существование электромагнитных волн, которые впервые были получены и исследованы Г. Герцем (1886 — 1888). Все эти открытия, в корне менявшие установившиеся взгляды на природу электрических и магнитных явлений, чрезвычайно интересовали русских учёных и особенно увлекли А. С. Попова. В 1883 г. Попов окончил университет с отличными оценками и был приглашён остаться при нём для подготовки к профессорской деятельности. Однако, существовавшие в университете условия для самостоятельной научной работы по электротехнике, вследствие недостаточности оборудования лаборатории, не удовлетворяли Попова.
Слайд 25
Физический кабинет Минного офицерского класса. (Снимок 1895 г.)
Слайд 26
Диплом и медаль, присужденные А.С.Попову на всемирной электротехнической
выставке в Париже в 1900 году
Слайд 28
История радио начинается с первого в мире радиоприемника,
созданного в
1895 году русским ученым А. С. Поповым. Попов
сконструировал прибор, который, по его словам, " заменил недостающие человеку электромагнитные чувства" и реагировал на электромагнитные волны. Сначала приемник мог " чувствовать” только атмосферные электрические разряды - молнии. А затем
научился принимать и записывать на ленту телеграммы, переданные по радио.
Слайд 29
Первый радиоприемник имел очень простое устройство: батарея, электрический
звонок, электромагнитное реле и стеклянная трубка с металлическими опилками
внутри - когерер (от латинского слова cogerentia - сцепление). Передатчиком служил искровой разрядник, возбуждавший электромагнитные колебания в антенне, которую Попов впервые в мире использовал для беспроводной связи. Под действием радиоволн, принятых антенной, металлические опилки в когерере сцеплялись, и он начинал пропускать электрический ток в батареи. Срабатывало реле, включался звонок, сцепление между металлическими опилками в когерере ослабевало, и к ним поступал следующий сигнал.
Слайд 31
Своим изобретением Попов подвел итог работы большого числа
ученых
ряда стран мира
Продолжая опыты и совершенствуя приборы, Попов
увеличивал дальность действия радиосвязи. Через 5 лет после постройки первого приемника начала действовать регулярная линия беспроводной связи на расстояние 40км. Благодаря радиограмме, переданной по этой линии зимой 1900 г., ледокол "Ермак" снял с льдины рыбаков, которых штормом унесло в море. Радио, начавшее свою практическую историю спасением людей, стало новым прогрессивным видом связи.
Слайд 32
Свойства электромагнитных волн (радиоволн): поглощение, отражение, преломление, поперечность.
Слайд 33
Но радио - это не только радиотелефонная и
радиотелеграфная связь, радиовещание и телевидение, но и радиолокация, и
радиоастрономия, радиоуправление и многие другие области техники, которые возникли и успешно развиваются благодаря выдающемуся изобретению нашего соотечественника А. С. Попова.
Слайд 35
1. Рассмотрим два случая движения электрона:
1) электрон равномерно
движется по окружности;
2) электрон совершает колебательные движения.
В каких случаях
происходит излучение электромагнитных волн?
А. Только в 1-м случае. Б. Только во 2-м случае. В. В обоих случаях.
2. Радиопередатчик излучает электромагнитные волны с частотой V. Как следует изменить емкость колебательного контура радиопередатчика, чтобы он излучал электромагнитные волны с частотой у/2?
А. Увеличить в 2 раза.
Б. Уменьшить в 2 раза.
В. Увеличить в 4 раза.
Слайд 36
5. Чему равно отношение интенсивностей электромагнитных волн при
одинаковой амплитуде напряженности электрического поля в волне, если частоты
колебаний v1 = 1 МГц и v2 = 10 МГц?
А. 10. Б. 10-4 В. 104
3. Колебательный контур радиоприемника настроен на длину волны 50 м. Как нужно изменить индуктивность катушки колебательного контура радиоприемника, чтобы он был настроен на большую в 2 раза частоту излучения?
А. Увеличить в 4 раза. Б. Уменьшить в 4 раза. В. Увеличить в 2 раза.
4. Какова длина электромагнитной волны, если радиостанция ведет передачу на частоте 75 МГц?
А. 4 м. Б. 8 м. В. 1 м.