Ход урока:

Урок по теме «Электромагнитная волна» ,11 класс.
Цель: рассмотреть гипотезу Дж. Максвелла и свойства электромагнитных волн.
Ход урока:
I.
ПОВТОРЕНИЕ.
1. Вопросы:
Что представляет собой волновое движение?
Какие волны называются продольными, поперечными?
В каких средах могут распространяться продольные волны? Поперечные?
Опишите механизм образования поперечных и продольных волн?
Происходит ли перенос вещества волной, перенос энергии?
Что такое волновая поверхность, фронт волны, луч волны? Что называется длиной
волны? Какая зависимость существует между длиной волны и скоростью волны?
2. Решение задач:
А) какова скорость распространения волны,
если длина волны 2м, а частота 200Гц.
Б) рыболов заметил, что за время 10с поплавок совершил
на воде 20 колебаний, а расстояние между соседними гребнями волн 1,2 м.
Найдите скорость распространения волны.
В) определите длину звуковой волны в воде,
вызываемой источником колебаний с частотой 200 Гц,
если скорость звука в воде 1450 м/с.
II.
ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА.
1. Актуализация знаний:
Что называют электромагнитным полем?
Что характеризует вектор Е? В каких единицах он измеряется?
Что характеризует вектор В? В каких единицах он измеряется?
Почему утверждение, что в данной точке пространства существует только
электрическое или только магнитное поле не является вполне определенным?
2. Теория Дж. Максвелла:
Существует особая форма материи – электромагнитное поле, характеризуемое
напряженностью Е и индукцией В;
В свободном пространстве переменное электромагнитное поле распространяется в
виде волны, в которой векторы Е и В перпендикулярны друг другу и лежат в
плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны;
Электромагнитные волны распространяются в веществе с конечной скоростью
V 2 =1/ε0 ε ϻ 0ϻ;
Свет является электромагнитной волной.
3. Экспериментальное открытие электромагнитных волн (1887 г., Г.Герц).
4. Открытый колебательный контур - два кусочка провода, на концах которых были
проводящие шарики. К этим двум кускам провода подключалась вторичная
обмотка повышающего трансформатора T, так что при замыкании ключа К на
вибратор подавался импульс высокого напряжения, который пробивал
пространство между шариками. Проскочившая искра (кратковременный импульс
тока) возбуждала колебания в вибраторе, которые сопровождались излучением
волн; частоты волн достигали 500МГц. Регистрировать такие волны уже можно
было в пределах лаборатории, поскольку их дины были от нескольких метров до
дециметров (для сравнения: старые колебательные контуры могли дать волны с
длиной не менее 300м). Регистрировал излучаемые волны Герц с помощью
резонатора Р — проводящего кольца с шариками на концах, между которыми
было очень маленькое расстояние (вплоть до микрометра). Проходящие через
резонатор электромагнитные волны вызывали в нем колебания тока, при этом
если частота волны была близка к собственной частоте резонатора, возникал
резонанс, и возросшее амплитудное напряжение могло приводить к пробою
искрового промежутка в резонаторе.
Именно по возникновению искры между шариками резонатора Герц делал вывод
о возбуждении электромагнитных волн.
Также Герц использовал вибраторы немного другой конструкции: внешние шарики
были заменены пластинами. Такой вибратор позволял создавать более
поляризованное излучение.
5. Где могут распространяться электромагнитные волны? Чем излучаются
электромагнитные волны?
Дж. Максвелл считал, что электромагнитные волны распространяются в некоторой
среде, которую назвали «светоносным эфиром». В начале ХХ века А. Эйнштейн
создал специальную теорию относительности, которая убедительно объяснила все
электромагнитные явления. Согласно этой теории электромагнитные волны могут
распространяться и в веществе, и в вакууме, причем скорость в вакууме
наибольшая – 3*108 м/с.
Электромагнитные волны излучаются ускоренно движущимися заряженными
частицами. Наличие ускорения – главное условие излучения электромагнитных
волн.
6. Как направлены электрические и магнитные поля в электромагнитной волне?
7. Характеристики электромагнитной волны: фронт волны, луч, длина волны.
8. Свойства электромагнитных волн: поперечность, отражение, преломление,
поглощение, преломление.
III.
Задания для закрепления.
1. Что такое электромагнитные волны?
2. Как измениться длина электромагнитных волн, излучаемых колебательным
контуром, если емкость контура увеличить в 4 раза?
3. Какова взаимная ориентация векторов В, Е и v?
4. Определите частоту колебаний электромагнитных волн в вакууме, если длина
волны равна 2 см.
5. Как должна двигаться заряженная частица, чтобы возникло электромагнитное
излучение?
6. Можно ли выбрать систему отсчета, в которой бы обнаружилась только магнитная
составляющая В?
7. № 996,998,1000.
IV.
Подведение итогов.
V.
Домашнее задание: п.48, 49, № 997.