Mạch dao động-sóng điện từ

1
DAO ĐỘNG – SÓNG ĐIỆN TỪ

2
Nội dung
Bản chất của ánh sáng
Bản chất sóng của ánh sáng
Bản chất hạt của ánh sáng


3
1. Dao động điện từ
Xét 1 khung dao động (gồm mạch điện kín có tụ điện C, mắc với cuộn dây có độ tự cảm L) nối với nguồn điện � để nạp điện.

4
1. Dao động điện từ

Nếu cung cấp năng lượng cho khung dao động thì trong khung xuất hiện 1 dạng dao động gọi là dao động điện. Có 2 ht ec nl
+ Tích điện cho tụ (dưới dạng điện trường)
+ Gây dđiện cứng trong cuộn cảm L (dưới dạng năng lượng từ trường)

5
1. Dao động điện từ
k ? (1) tích điện cho tụ
k ? (2) có dòng điện trong dây dẫn khi đóng k(2) tụ sẽ phóng điện qua L, dòng điện tăng từ từ
0 ? Imax (gt ở bàn tụ hết điện tích nghĩa là q = 0 ? tụ điện phóng điện hoàn toàn)
Như vậy năng lượng điện trường biến thành năng lượng từ trường.
Do ht tự cắm dòng điện không tắt ngay mà tắt dần sau 1 chu kỳ bản dưới tích điện (+) bản trên tích điện (-)
6
1. Dao động điện từ
Sau khi q = qmax (k (1)) trong mạch xuất hiện dòng cứ ngược chiều với dòng điện làm dòng điện trong mạch giảm từ Imax ? 0 ? năng lượng từ trường biến thành năng lượng điện trường.
Nửa chu kỳ tiếp tục lại phóng điện và xét (q = 0, I = Imax)
Năng lượng điện trường ? năng lượng từ trường
7
1. Dao động điện từ
Khi t = T, q = qmax , L = 0
Như vậy q, I trong mạch biến đổi tuần hoàn theo thời gian
8
1. Dao động điện từ
Trường hợp lý tưởng (dây dẫn trong mạch không có điện trở điện trường và từ trường không bị kích thích: năng lượng trong khung dao động không đổi) lúc đó ta có dao động điện từ điều hòa
Trên thực tế dao động tự do của khung dao động là dao động tắt dần (vì dây dẫn có điện trở R, năng lượng bị khuếch tán).
Để có dao động duy trì ta phải bổ sung năng lượng cho khung dao động ? khung sẽ dao động dạng dao động cưỡng bức.
Nếu tần số cưỡng bức fcb = tần số khung fk có hiện tượng cộng hưởng.
9
1. Dao động điện từ
Giả sử hiệu điện thế 2 đầu tụ: sđđ cảm ứng.
?tc=cư

Theo định luật Kirchoff II: U = ?cư




(+)
10
1. Dao động điện từ
Đặt hay

gọi là tần số góc riêng của khung dao động

Hay
(nghiệm của phương trình (+))
Chu kỳ

Ứng dụng của khung dao động trong vô tuyến điện, điện từ...
11
2. Sóng điện từ
Nếu khung dao động mở ra thì điện trường hoặc từ trường lan ra trong không gian xung quanh tạo thành sóng điện từ.
Theo 2 luận điểm của Mắcxoen:
Điện trường b/t làm sinh ra từ trường b/t
Từ trường b/t làm sinh ra điện trường b/t
Cứ như thế sóng lan truyền.
12
2. Sóng điện từ
Đặc điểm (tính chất)
Sóng điện từ có thể lan truyền trong chân không mà không cần môi trường đàn hồi trong lúc các sóng cơ học P lan truyền trong chân không được.
Véctơ cường độ điện trường luôn luôn vuông góc với véctơ từ trường và và vuông góc phương truyền sóng.
13
2. Sóng điện từ
Trong sóng điện từ nếu có 1 tần số duy nhất thì gọi là sóng điện từ đơn sắc.
?0: hằng số điện
? : hằng số điện môi
?0: hằng số từ
? : độ từ .... của môi trường
14
2. Sóng điện từ
Với môi trường chân không


= 300.000 km/s
(vận tốc ánh sáng trong chân không)
? Ánh sáng là sóng điện từ.
15
2. Sóng điện từ
Vận tốc truyền sóng trong môi trường có chiết suất n (n>1)
(vì n>1)

Vì ánh sáng là sóng điện từ ? IAS ~ biên độ dao động dt
I = kA2 (A là biên độ của sóng)
Cảm giác ta nhìn thấy được chính do gây ra.
Theo Mắcxoen sóng ánh sáng là 1 phần của thang sóng điện từ
16
2. Sóng điện từ
Thang sóng điện từ:
KH chứng minh rằng: Sóng điẹn từ theo ? khác nhau mà nó thể hiện bản chất khác. Từ sóng vô tuyến điện đến ánh sáng hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia roghen (tia X), tia ? đều có bản chất sóng điện từ chúng chỉ khác ở ?
17
2. Sóng điện từ











18