PHY-36Lớp 12 · Bài 19 · SGK Kết nối tri thức

Điện từ trường và mô hình sóng điện từ

Cho điện tích dao động ở anten phát ra sóng E, B lan truyền 3D, xem từ ba góc nhìn và kiểm chứng λ·f = c khi đổi tần số trong chân không.

Đang tải mô hình 3D…

Mục tiêu bài học

Điện trường và từ trường biến thiên có liên hệ.
Sóng điện từ truyền năng lượng qua không gian.

Thuyết minh: Hãy quan sát mô hình và xác định đại lượng đang thay đổi. Điện trường và từ trường biến thiên có liên hệ; sóng điện từ truyền năng lượng qua không gian. Khi thay thông số, đối chiếu chuyển động và đồ thị; chỉ kết luận trong các giả thiết đã công bố.

Ba cảnh của mô phỏng

Cảnh S01
Dao động điện tích hoặc anten phát được biểu diễn quy ước
Cảnh S02
Sóng E,B lan truyền 3D từ vùng nguồn
Cảnh S03
So sánh tần số và bước sóng trong chân không

Điều khiển trong mô phỏng

Đổi f, tạm dừng, xem từ 3 góc

Chốt kiểm tra kiến thức

λf=c trong chân không.

Dùng mô phỏng và bảng đo ở trên để tự kiểm chứng nhận định này.

Lưu ý để không hiểu sai

Phân biệt hình quy ước trường với đường dao động vật chất.
c là trong chân không.

Câu hỏi tự kiểm tra

Chọn đáp án để xem giải thích ngay. Không cần đăng nhập.

Câu 1Trong mô phỏng, đường hình sin nối đầu các vectơ E dọc theo phương truyền thể hiện

Câu 2Lò vi sóng dùng sóng điện từ có tần số 2,5 GHz. Lấy c = 3·10⁸ m/s, bước sóng của sóng này trong chân không là

Kí hiệu và đại lượng

Điện từ trườngElectromagnetic field: Trường thống nhất gồm điện trường và từ trường biến thiên, liên hệ chặt chẽ và sinh ra lẫn nhau.
Điện trường xoáyInduced electric field: Điện trường có đường sức khép kín, sinh ra bởi từ trường biến thiên theo thời gian.
Từ trường sinh bởi điện trường biến thiênMagnetic field from a changing electric field: Điện trường biến thiên theo thời gian sinh ra từ trường, kể cả ở nơi không có dòng điện dẫn.
Vectơ E và BE and B vectors: Trong sóng điện từ, E (V/m) và B (T) dao động cùng tần số, cùng pha, vuông góc với nhau và với phương truyền.
Phương truyềnDirection of propagation: Phương lan truyền năng lượng của sóng; E, B và vectơ vận tốc truyền sóng theo thứ tự tạo thành một tam diện thuận.
Bước sóng λWavelength: Quãng đường sóng truyền trong một chu kì; trong chân không λ = c/f, đơn vị m.
Tần số fFrequency: Bằng tần số dao động của điện tích ở nguồn phát, đơn vị Hz.
Tốc độ ánh sáng cSpeed of light in vacuum: c ≈ 3·10⁸ m/s là tốc độ của mọi sóng điện từ trong chân không; trong môi trường vật chất tốc độ nhỏ hơn c.

Anten và trường vẽ theo quy ước, không theo tỉ lệ; tốc độ lan truyền được làm chậm rất nhiều lần để quan sát. Nội dung là bản nháp do NAVI biên soạn theo kiến thức phổ thông, chờ giáo viên bộ môn đối chiếu với ấn bản SGK đang giảng dạy.