实验3:电荷的辐射

一、实验目的

让学生了解静止电荷和运动电荷辐射的不同。

运动电荷的电场与静止电荷的电场的区别和联系。

观察电荷发生碰撞后,其产生的电场振动。

场模式的各向异性与正弦运动与圆周运动的关系。

二、实验原理

实验的右侧有多种运动模式可以选择。当电荷移动时,点电荷的电场线随着运动而发生变化。

当你移动电荷时,可以观察到电场线以光速向外传播。当停止移动时,可以观察到电场的波动是如何扩散的。

通过选择各种不同的运动方式,可以探索电荷以正弦、圆形或直线运动时的电场分布模式。

三、实验仪器

支持Html5的浏览器。

四、实验步骤

1.手动移动电荷,观察电场线的分布变化情况。

2.观察正弦曲线运动方式下电场线的分布情况,调整振动频率,并说明是否会产生磁场,或者电磁波,其分布是各向同性还是各向异性。截图保存。(磁力线从附近的径向和静态转变为很远的横向和平面波。)

3.尝试让电荷以圆形方式运动,调整其振幅和频率,观察其电场变化图像,讨论理想化的静止电荷与振动电荷的关系,具体讨论静止电荷与低频振动电荷的电场线的关系。将静止电荷与低频圆形运动电荷的电场线截图。

4.讨论电荷受到碰撞时的电场波动,并找到现实世界的例子加以说明。(比如按开关时,收音机会有响声。类似例子均可。)

五、开始实验:

实验讲解:

如果无法观看视频,请点击这个链接查看

开始实验:

(注意:若看到以下界面,请点解蓝色链接 Attempt to view the simluation anyways 继续)

若无法打开,请尝试点击这个链接:https://phet.colorado.edu/sims/radiating-charge/radiating-charge_zh_CN.html

六、实验报告

将以上实验步骤中的截图保存到实验报告中,并附上对应的文字说明。发给学习委员汇总。文件名以“班级-学号-姓名-实验名称”命名。

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