微波理論及應用經典(編輯修改稿)
2025-06-20 08:25 本頁面
【文章內容簡介】 聯(lián)系的 。 奧斯特 是謝林的信徒 ， 他從 1807年開始 研究電磁之間的關系 。 1820年 ， 他發(fā)現(xiàn)電流 以力作用于磁針 。 22 安培 發(fā)現(xiàn)作用力的方向和電流的方向以及磁針到通過電流的導線的垂直線方向相互垂直，并定量建立了若干數(shù)學公式。 法拉第 在謝林的影響下，相信電、磁、光、熱是相互聯(lián)系的。奧斯特 1820年發(fā)現(xiàn)電流以力作用于磁針后，法拉第敏銳地意識到，電可以對磁產生作用，磁也一定能夠對電產生影響。 1821年他開始探索磁生電的實驗。 1831年他發(fā)現(xiàn)，當磁捧插入導體線圈時；導線圈中就產生電流。這表明，電與磁之間存在著密切的聯(lián)系。 23 麥克斯韋 深入研究并探討了電與磁之間發(fā)生作用的問題 ， 發(fā)展了場的概念 。 在法拉第實驗的基礎上 ， 總結了宏觀電磁現(xiàn)象的規(guī)律 ， 引進 位移電流 的概念 。 這個概念的核心思想是：變化著的電場能產生磁場；與變化著的磁場產生電場相對應 。 在此基礎上提出了一套偏微分方程來表達電磁現(xiàn)象的基本規(guī)律 ， 稱為麥克斯韋方程組 ， 是經典電磁學的基本方程 。 24 3． 電磁場理論的工程應用和發(fā)展 1887年 ， 德國科學家 赫茲 用火花隙激勵一個環(huán)狀天線 ， 用另一個帶隙的環(huán)狀天線接收 ， 證實了麥克斯韋關于電磁波存在的預言 ， 這一重要的實驗導致了后來無線電報的發(fā)明 。 從此開始了電磁場理論應用與發(fā)展時代 ， 并且發(fā)展成為當代最引人注目的學科之一 。 25 無線電報 1895年 ， 意大利馬可尼成功地進行了 。 1896年 ， 波波夫進行了約 250米距離的類似試驗 , 1899年 , 無線電報跨越英吉利海峽的試驗成功； 1901年 ，跨越大西洋的 3200公里距離的試驗成功 。 馬可尼以其在無線電報等領域的成就 ， 獲得了 1909年的諾貝爾獎金物理學獎 。 無線電報的發(fā)明 ， 開始了利用電磁波時期 。 有線電話 1876年 ,美國 100周年博覽會上展示了他所發(fā)明的有線電話 。 此后 ,有線電話便迅速普及開來 。 26 廣播 1906年 ， 美國費森登用 50千赫頻率發(fā)電機作發(fā)射機 ， 用微音器接入天線實現(xiàn)調制 ， 使大西洋航船上的報務員聽到了他從波士頓播出的音樂 。 1919年 ， 第一個定時播發(fā)語言和音樂的無線電廣播電臺在英國建成 。 次年 ， 在美國的匹茲堡城又建成一座無線電廣播電臺 。 電視 1884年 ， 德國尼普科夫提出機械掃描電視的設想 ， 1927年 ， 英國貝爾德成功地用電話線路把圖像從倫敦傳至大西洋中的船上 。 茲沃霄金在 1923和 1924年相繼發(fā)明了攝像管和顯像管 。 1931年 ， 他組裝成世界上第一個全電子電視系統(tǒng) 。 27 雷達 （ Radio Detection and Ranging） 二次世界大戰(zhàn)前夕 ， 飛機成為主要進攻武器 。英 、 美 、 德 、 法等國競相研制一類能夠早期警戒飛機的裝置 。 1936年 ， 英國的瓦特設計的警戒雷達最先投入了運行 。 有效地警戒了來自德國的轟炸機 。 1938年 ， 美國研制成第一部能指揮火炮射擊的火炮控制雷達 。 1940年 ， 多腔磁控管的發(fā)明 ，微波雷達的研制成為可能 。 1944年 ， 能夠自動跟蹤飛機的雷達研制成功 。 1945年 ， 能消除背景干擾顯示運動目標的顯示技術的發(fā)明 ,使雷達更加完善 。 在整個第二次世界大戰(zhàn)期間 ,雷達成了電磁場理論最活躍的部分 。 28 衛(wèi)星通信技術 1958年 , 美國發(fā)射低軌的 “ 斯科爾 ” 衛(wèi)星成功 ， 這是第一顆用于通信的試驗衛(wèi)星 。1964年 ,借助定點同步通信衛(wèi)星首次實現(xiàn)了美 、 歐 、 非三大洲的通信和電視轉播 。 1965年 ,第一顆商用定點同步衛(wèi)星投
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