电磁场与电磁 第1章矢量分折 6 2.进一步研究Maxwell方程两边的运算,从物理上看,运算 反映一种作用(Action)。方程的左边是空间的运算(旋度); 方程的右边是时间的运算(导数),中间用等号连接。它深 刻揭示了电(或磁)场任一地点的变化会转化成磁(或电)场 时间的变化;反过来,场的时间变化也会转化成地点变化。 正是这种空间和时间的相互变化构成了波动的外在形式。 用通俗的一句话来说,即一个地点出现过的事物,过了一 段时间又在另一地点出现了
电磁场与电磁波 第1章 矢量分析 6 2.进一步研究Maxwell方程两边的运算,从物理上看,运算 反映一种作用(Action)。方程的左边是空间的运算(旋度); 方程的右边是时间的运算(导数),中间用等号连接。它深 刻揭示了电(或磁)场任一地点的变化会转化成磁(或电)场 时间的变化;反过来,场的时间变化也会转化成地点变化。 正是这种空间和时间的相互变化构成了波动的外在形式。 用通俗的一句话来说,即一个地点出现过的事物,过了一 段时间又在另一地点出现了
电磁场与电磁波 第1章矢量分析 Maxwell方程组的物理意义 3.Maxwell方程还指出:电磁转化有一个重要条件 即频率ω。让我们写出单色波频域的Maxwell方程 7×H=joeE+可 (1-4) 7×E==jo通 (1-5) 只有较高或者说任何形式的信号高分量都包含很 少的ω,才能确保电磁的有效转换,直流情况没有 转换。可以这样说,在高频时封闭电路才有可能变 成开放电路。不过很有意思的是频率愈高,越难出 功率,这也是一个有趣的矛盾
电磁场与电磁波 第1章 矢量分析 7 Maxwell方程组的物理意义 3. Maxwell方程还指出:电磁转化有一个重要条件, 即频率ω。让我们写出单色波频域的Maxwell方程 = + = − H j E J E j H 只有较高或者说任何形式的信号高频分量都包含很 少的ω,才能确保电磁的有效转换,直流情况没有 转换。可以这样说,在高频时封闭电路才有可能变 成开放电路。不过很有意思的是频率愈高,越难出 功率,这也是一个有趣的矛盾。 (1-4) (1-5)
电磁场与电磁波 第1章矢量分析 三、电磁场理论发展历史 最初,人们只能定性观察电现象、磁现象 电磁场理论发展中的重大事件: 库仑定律(电荷相互作用力规律) 1820:电流磁效应(奥斯特) 安培力定律(安培) 1831:电磁感应(法拉第) 1864:位移电流假说,麦克斯韦方程组(麦克斯韦) 1888:试验证明电磁波存在(赫兹
电磁场与电磁波 第1章 矢量分析 8 三、电磁场理论发展历史 最初,人们只能定性观察电现象、磁现象 电磁场理论发展中的重大事件: 库仑定律(电荷相互作用力规律) 1820:电流磁效应(奥斯特) 安培力定律(安培) 1831:电磁感应(法拉第) 1864:位移电流假说,麦克斯韦方程组(麦克斯韦) 1888:试验证明电磁波存在(赫兹)
电磁场与电磁波 第1章矢量分析 9 电磁场理论的应用和发展 1887年,德国科学家赫兹用火花隙激励一个环状 天线,用另一个带隙的环状天线接收,证实了麦 克斯韦关于电磁波存在的预言,这一重要的实验 导致了后来无线电报的发明。从此开始了电磁场 理论应用与发展时代,并且发展成为当代最引人 注目的学科之一
电磁场与电磁波 第1章 矢量分析 9 电磁场理论的应用和发展 1887年,德国科学家赫兹用火花隙激励一个环状 天线,用另一个带隙的环状天线接收,证实了麦 克斯韦关于电磁波存在的预言,这一重要的实验 导致了后来无线电报的发明。从此开始了电磁场 理论应用与发展时代,并且发展成为当代最引人 注目的学科之一
电磁场与电磁波 第1章矢量分析 10 无线电报1895年,意大利马可尼成功地进行了 2.5公里距离的无线电报传送实验。1896年,波 波夫进行了约250米距离的类似试验,1899年,无 线电报跨越英吉利海峡的试验成功;1901年,跨 越大西洋的3200公里距离的试验成功。马可尼以 其在无线电报等领域的成就,获得了1909年的诺 贝尔奖金物理学奖。无线电报的发明,开始了利 用电磁波时期。 有线电话1876年,美国A.G.贝尔在美国建国 100周年博览会上展示了他所发明的有线电话。 此后,有线电话便迅速普及开来
电磁场与电磁波 第1章 矢量分析 10 无线电报 1895年,意大利马可尼成功地进行了 2.5公里距离的无线电报传送实验。1896年,波 波夫进行了约250米距离的类似试验, 1899年, 无 线电报跨越英吉利海峡的试验成功;1901年,跨 越大西洋的3200公里距离的试验成功。马可尼以 其在无线电报等领域的成就,获得了1909年的诺 贝尔奖金物理学奖。无线电报的发明,开始了利 用电磁波时期。 有线电话 1876年,美国A.G.贝尔在美国建国 100周年博览会上展示了他所发明 的有线电话。 此后,有线电话便迅速普及开来