Физика 11 класс Опыты Герца Помаскин Юрий Иванович МОУ СОШ 5 г. Кимовск

Автор презентации « Опыты Герца » Помаскин Юрий Иванович - учитель физики МОУ СОШ 5 г. Кимовска Тульской области. Презентация сделана как учебно - наглядное пособие к учебнику « Физика 11» авторов Г. Я. Мякишева, Б. Б. Буховцева, В. М. Чаругина. Предназначена для демонстрации на уроках изучения нового материала Используемые источники : 1) Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, В. М. Чаругин « Физика 11», Москва, Просвещение ) Н. А. Парфентьева « Сборник задач по физике 10-11», Москва, Просвещение ) А. П. Рымкевич « Физика 10-11»( задачник ) Москва, Дрофа ) Фото автора 5) Картинки из Интернета (

план Условия возникновения электромагнитных волн Открытый колебательный контур Опыты Герца Скорость электромагнитных волн Вопросы на закрепление Генрих Герц ( справка ) Плотность потока электромагнитного излучения Домашнее задание

Условия возникновения электромагнитных волн Условием возникновения электромагнитных волн является ? Создание электромагнитных колебаний высокой частоты Высокочастотные колебания возможно получить …( где ?) В колебательном контуре Частота колебаний определяется параметрами контура по формуле … ν =

Открытый колебательный контур

Колебания в колебательном контуре являются затухающими Для получения незатухающих колебаний используют генераторы на транзисторе или ламповые

Опыты Герца

Свойства электромагнитных волн обнаруженные Г. Герцем Излучение происходит с максимальной интенсивностью в направлении перпендикулярном оси вибратора. Вдоль этой оси излучения не происходит Колебания в резонаторе происходят с большей амплитудой при расположении его параллельно излучающему вибратору Электромагнитные волны отражаются от металлических поверхностей

Излученная и отраженная волна складываются, образуются максимумы и минимумы амплитуды колебаний – так называемая интерференционная картина Измерил длину волн в своих опытах ( десяток сантиметров ) Определил скорость электромагнитных волн по формуле : v = λν (v = км/с)

Скорость электромагнитных волн

Вопросы на закрепление При каких условиях можно получить интенсивное электромагнитное излучение ? Какое устройство использовал Г. Герц для получения электромагнитных волн ? В чем главное отличие открытого колебательного контура от закрытого колебательного контура ? Как в открытом колебательном контуре получают излучение высокой частоты ?

Вопросы на закрепление Как устроен и работает излучатель Герца ? Как фиксировалась пришедшая электромагнитная волна в опытах Герца ? Какие свойства электромагнитных волн удалось проверить Г. Герцу в своих опытах ? Чему равна скорость электромагнитных волн ?

Генрих Герц ( справка ) Герц, Херц (Hertz) Генрих Рудольф ( , Гамбург, , Бонн ), немецкий физик, один из основателей электродинамики. Учился в Высшей технической школе в Дрездене, в Мюнхенском, а затем Берлинском университетах. С 1880 ассистент Г. Гельмгольца, в доцент университета в Киле, в профессор Высшей технической школы в Карлсруэ, с 1889 профессор Боннского университета. Основные работы Г. по электродинамике. Исходя из уравнений Максвелла, Г. в экспериментально доказал существование электромагнитных волн и исследовал их свойства ( отражение от зеркал, преломление в призмах и т. д.). Электромагнитные волны Г. получал с помощью изобретённого им вибратора ( см. Герца вибратор ). Г. подтвердил выводы максвелловской теории о том, что скорость распространения электромагнитных волн в воздухе равна скорости света, установил тождественность основных свойств электромагнитных и световых волн. Г. изучал также распространение электромагнитных волн в проводнике и указал способ измерения скорости их распространения. Рудольф Гамбург Бонн Карлсруэ Электромагнитные волны

Развивая теорию Максвелла, Г. придал уравнениям электродинамики симметричную форму, которая хорошо обнаруживает полную взаимосвязь между электрическими и магнитными явлениями. Построил электродинамику движущихся тел, исходя из гипотезы о том, что эфир увлекается движущимися телами. Однако его электродинамика оказалась в противоречии с опытом и позднее уступила место электронной теории Х. Лоренца. Работы Г. по электродинамике сыграли огромную роль в развитии науки и техники и обусловили возникновение беспроволочной телеграфии, радиосвязи, телевидения, радиолокации и т. д. В Г. впервые наблюдал и дал описание внешнего фотоэффекта. Г. разрабатывал теорию резонаторного контура, изучал свойства катодных лучей, исследовал влияние ультрафиолетовых лучей на электрический разряд. В ряде работ по механике дал теорию удара упругих шаров, рассчитал время соударения и т. д. В книге « Принципы механики » (1894) дал вывод общих теорем механики и её математического аппарата, исходя из единого принципа ( см. Герца принцип ). Именем Г. названа единица частоты колебаний.

Плотность потока электромагнитного излучения

Излучаемые электромагнитные волны несут с собой энергию лучи W Плотностью потока электромагнитного излучения I называют отношение электромагнитной энергии W, проходящей за время t через поверхность площадью S, расположенную перпендикулярно к лучам, к произведению площади S на время t S

Плотность энергии определяется по формуле Объем цилиндра V = Sc t Энергия электромагнитного поля внутри цилиндра равна произведению плотности энергии на объем W = ctS. Эта энергия пройдет за время t через правое основание цилиндра Отсюда получим Плотность потока излучения равна произведению плотности электромагнитной энергии на скорость ее распространения = Выразим плотность потока через плотность энергии и скорость ее распространения V ctct S

От точечного источника излучение проходит через поверхность сферы Из полученной формулы видим, что плотность потока излучения убывает обратно пропорционально квадрату расстояния до источника R 2R 3R S

Плотность потока излучения пропорциональна плотности энергии, которая в свою очередь, пропорциональна квадрату напряженности электрического поля и квадрату индукции магнитного поля. Напряженность электрического поля и индукция магнитного поля пропорциональны квадрату частоты электромагнитной волны. Таким образом получаем, что плотность потока излучения пропорциональна четвертой степени частоты

Главный вывод Для передачи электромагнитных волн на большие расстояния необходимы источники излучения ( генераторы ) очень высокой частоты В антеннах радио станций возбуждают колебания больших частот : от десятков тысяч до миллионов герц

Домашнее задание §§49,50 Подготовьте сообщения : Истории открытия электромагнитных волн Жизнь и научное творчество Г. Герца Ссылки : Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, В. М. Чаругин « Физика 11» Москва Просвещение 2008 г. Большая Советская Энциклопедия Помаскин Юрий Иванович МОУ СОШ 5 г. Кимовск