【原】《电磁波的发现和应用》教学

吐个槽，本章后两节内容，总感觉在天上飘着，是让学生来打酱油的，物理学史的教育功能也要借助物理知识的学习才能发挥出来，理科生对待没有硬核物理知识的学习内容，通常就是两种极端，听故事般的听，压根就不听。这些内容睡一觉起来再听影响也不大。

一.电磁波的理论预言

电磁波理论是麦克斯韦总结当时已有电磁理论的基础上，外加自己“创造性”思维的成果。当时已有的电磁理论有哪些？教材中只点了几个人名，成果也未做任何介绍。

根据自己所知，大致梳理一下当时已经发现的定律。

1. 库仑定律
   

2. 高斯定律（通路定理）

3. 安培定律（环路定理）

4. 右手定则

5. 毕奥——萨伐尔定律

6. 洛伦兹力

7. 安培力

8. 楞次定律

9. 法拉第电磁感应定律

10. 电荷守恒定律

应该还有遗漏，这些规律，有的涉及到了微积分方程的知识，这也是高中阶段对麦克斯韦方程组只提不写，更不学的原因，方程组真的很牛，但对缺乏微积分方程这个数学工具的师生来说，只能是人云亦云的牛。估计和我去卢浮宫看艺术品是一个心理，还不如去操场溜达痛快。靠神吹吹不出兴趣，更关键的是还不会神吹。

由磁场变化而产生的电动势叫感应电动势，麦克斯韦对此的解释是：变化的磁场产生了电场。稍微探讨一下其中的逻辑关系，能使自由电荷发生定向移动的只有电场，但这种电场是一种无源场。解释已有现象。

麦克斯韦的预测：磁电互生的对称思想，既然变化的磁场产生电场，那么变化的电场理应产生磁场。电磁的又一次统一。

这种预测是基于数学方程的对称性、和谐性、完美性。虽然我们看不懂方程，更谈不上理解。

二.电磁波

1.麦克斯韦的理论预言：周期性变化的磁场产生周期性变化的电场；周期性变化的电场产生周期性变化的磁场。形成类似波动的电磁波，且不用媒介即可传播，并从理论上计算出了其传播速度等于光速，正因为这一点，又断定光实际上也是一种电磁波。对电、磁、光现象进行了大统一。麦克斯韦因此成为电磁学、光学领域的集大成者，一代宗师的地位由此确立。

从经典力学到电磁波，数学的作用越来越大，不懂微积分，物理难入门。

2.实验证实：

赫兹通过实验证实了电磁波的真实存在，这也是麦克斯韦封神的原因。

用超强的数学才能系统归纳已有理论，为了使方程完美、和谐，加入了自己的创新，并从中预言新的现象，并且最终证实是正确的。数学、物理结合才能成为真正的预言家。

三.电磁波谱

本章后三节内容中唯二的表达式之一：c=λf。周期运动中的位移、速度、时间关系式、机械振动还没学呢。

三.电磁波的能量   通信

移动的电势能。无线充电。  有线、无线的信息传输，1、2、3、4、5G的发展。

麦克斯韦用天才的数学理论预言的电磁波婴儿已成长为无处不在的巨人。