電磁場(chǎng)理論是研究電磁場(chǎng)中各物理量之間的關(guān)系及其空間分布和時(shí)間變化的理論。庫(kù)侖定律揭示了電荷間的靜電作用力與它們之間的距離平方成反比。安培等人又發(fā)現(xiàn)電流元之間的作用力也符合平方反比關(guān)系。麥克斯韋全面地總結(jié)了電磁學(xué)研究的全部成果，建立了完整的電磁場(chǎng)理論體系。以麥克斯韋方程組為核心的電磁理論，是經(jīng)典物理學(xué)最引以自豪的成就之一。
理論要點(diǎn)：變化的磁場(chǎng)可以激發(fā)渦旋電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)可以激發(fā)渦旋磁場(chǎng)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)不是彼此孤立的，它們相互聯(lián)系、相互激發(fā)組成一個(gè)統(tǒng)一的電磁場(chǎng)。
電磁場(chǎng)對(duì)物質(zhì)的影響與物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。電磁場(chǎng)理論不僅是物理學(xué)的重要組成部分，也是電工技術(shù)的理論基礎(chǔ)。
電磁波（Electromagnetic wave）是由方向相同 且互相垂直的電場(chǎng)與磁場(chǎng)在空間中衍生發(fā)射的振蕩粒子波，是以波動(dòng)的形式傳播的電磁場(chǎng)，具有波粒二象性，其粒子形態(tài)稱為光子，電磁波與光子不是非黑即白的關(guān)系，而是根據(jù)實(shí)際研究的不同，其性質(zhì)所體現(xiàn)出的兩個(gè)側(cè)面。由同相振蕩且互相垂直的電場(chǎng)與磁場(chǎng)在空間中以波的形式移動(dòng)，其傳播方向垂直于電場(chǎng)與磁場(chǎng)構(gòu)成的平面。電磁波在真空中速率固定，速度為光速。見(jiàn)麥克斯韋方程組。
電磁波伴隨的電場(chǎng)方向，磁場(chǎng)方向，傳播方向三者互相垂直，因此電磁波是橫波。電磁波實(shí)際上分為電波和磁波，是二者的總稱，但由于電場(chǎng)和磁場(chǎng)總是同時(shí)出現(xiàn)，同時(shí)消失，并相互轉(zhuǎn)換，所以通常將二者合稱為電磁波，有時(shí)可直接簡(jiǎn)稱為電波。
在量子力學(xué)角度下，電磁波的能量以一份份的光子呈現(xiàn)，光子本質(zhì)上來(lái)說(shuō)就是波包，即以局域性能量呈現(xiàn)的波。電磁波的能量是量子化的，當(dāng)其能級(jí)階躍遷過(guò)輻射臨界點(diǎn)，便以光子的形式向外輻射，此階段波體為光子，光子屬于玻色子。
一定頻率范圍的電磁波可以被人眼所看見(jiàn)，稱之為可見(jiàn)光，或簡(jiǎn)稱為光，太陽(yáng)光是電磁波的一種可見(jiàn)的輻射形態(tài)。電磁波不依靠介質(zhì)傳播。
電磁輻射通常意義上指所有電磁輻射特性的電磁波，非電離輻射是指無(wú)線電波、微波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線。而X射線及γ射線通常被認(rèn)為是放射性的輻射。稱作電離輻射 。
配置方案(按50人配置)
| 序號(hào) | 設(shè)備名稱 | 數(shù)量 | 單位 | 單價(jià) | 金額 |
| 1 | DB-SD24 電磁場(chǎng)電磁波可視化教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) | 套 | 50 | 15000 | 750000 |
| 2 | 實(shí)驗(yàn)桌 | 套 | 25 | 5000 | 125000 |
| 合計(jì):875000元 含稅含運(yùn)費(fèi)安裝調(diào)試培訓(xùn),供貨周期45天 | |||||
DB-SD24 電磁場(chǎng)電磁波可視化教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
一、實(shí)驗(yàn)概述
電磁場(chǎng)電磁波與天線綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能滿足能滿足通信工程、電子工程、微波工程等專業(yè)開(kāi)設(shè)《電磁場(chǎng)》、《天線技術(shù)》等課程教學(xué)、實(shí)訓(xùn)、示教需要，也可用于微波電磁場(chǎng)技術(shù)類課程的課題設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)及基于ADS軟件的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。
電磁場(chǎng)電磁波與天線綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通過(guò)學(xué)生制作感應(yīng)器的方式，使學(xué)生能夠切實(shí)感知和親身體驗(yàn)電磁波的發(fā)射、傳播、接收等完整的過(guò)程，具有與教學(xué)大綱結(jié)合緊密，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容緊扣教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)，知識(shí)點(diǎn)覆蓋面寬，能夠透徹地了解法拉第電磁感應(yīng)定律、電磁波傳播特性、電偶極子、天線基本結(jié)構(gòu)及其特征等重要知識(shí)點(diǎn)，深刻理解電磁感應(yīng)定律的原理和作用，深刻理解電偶極子和電磁波輻射的原理，掌握電磁波測(cè)量技術(shù)原理和方法，幫助學(xué)習(xí)人員建立電磁波的形象思維方式，加深和加強(qiáng)學(xué)習(xí)人員對(duì)電磁波產(chǎn)生、發(fā)射、傳輸、接收過(guò)程吸納各個(gè)特征的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)人員對(duì)電磁波分析和電磁波應(yīng)用的創(chuàng)新能力。
電磁場(chǎng)電磁波與天線綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通過(guò)增大射頻信號(hào)發(fā)射功率，在不需專用儀表的情況下能感知電磁場(chǎng)存在、定性研究天線的極化方向、天線增益、天線頻響等性能；
電磁場(chǎng)電磁波與天線綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)有波長(zhǎng)測(cè)量、功率檢波、電磁場(chǎng)極化等若干簡(jiǎn)單又富有論證性的實(shí)驗(yàn)。將實(shí)驗(yàn)儀器的功率發(fā)射端加載到三種極化天線端口。將天線采集到的感生電流接入LED燈。把檢波天線放置在固定的位置以后，可以看到LED燈的明暗與極化方式有著對(duì)應(yīng)的關(guān)系。將發(fā)射天線的功率輸入天線，通過(guò)調(diào)整檢波天線的位置或者檢波天線的角度方向，觀察發(fā)光燈的明暗變化。這樣就可以直觀的感受到電磁波的分布參數(shù)、極化等豐富的概念。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)極其簡(jiǎn)單的幾個(gè)操作，就可以將所學(xué)的抽象的知識(shí)，通過(guò)具象化的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證清楚，進(jìn)一步提高了教學(xué)的效率。增加了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的印象，提高了學(xué)生動(dòng)手能力，深刻的將公式與現(xiàn)象結(jié)合起來(lái)，為以后的工作和學(xué)習(xí)提供了切實(shí)有效的經(jīng)驗(yàn)。提升學(xué)生對(duì)電磁場(chǎng)與波的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)探究性學(xué)習(xí)，創(chuàng)造性學(xué)習(xí)。
用麥克斯韋方程的工程應(yīng)用技術(shù)，采用特制的無(wú)源發(fā)光電磁波感應(yīng)器，使抽象的“電磁波”看得見(jiàn)、摸得著，電波傳播眼見(jiàn)為實(shí)，幫助學(xué)生建立空間形象；有效化解感念抽象于形象，化物理現(xiàn)象模糊于具體，改變實(shí)驗(yàn)呆板、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單調(diào)。使知識(shí)認(rèn)知可視化、知識(shí)應(yīng)用自主化能建立趣味化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系性設(shè)計(jì)。建立創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)互動(dòng)平臺(tái)，拓展類實(shí)驗(yàn)有助于老師和學(xué)生圍繞知識(shí)能力發(fā)揮和運(yùn)用，形成富有特色的新成果。
二、實(shí)驗(yàn)配置
| 序號(hào) | 名 稱 | 主 要 技 術(shù) 規(guī) 格 |
| 1 | 標(biāo)配模塊 |
1米鋁合金導(dǎo)軌,認(rèn)識(shí)電磁波實(shí)驗(yàn)?zāi)K；發(fā)射支架，接收支架 電磁波傳播特性實(shí)驗(yàn)?zāi)K（空間行、駐波特性實(shí)驗(yàn)）；接收天線支架、滑臺(tái), 金屬導(dǎo)體反射板線支架、滑臺(tái)。 極化電磁波實(shí)驗(yàn)?zāi)K,圓極化螺旋天線,極化柵格網(wǎng)滑臺(tái)； 天線實(shí)驗(yàn)?zāi)K；系統(tǒng)升級(jí)配置模塊； |
| 2 | 工作頻率 | 范 圍： 2-3GHz |
| 3 | 射頻放大輸出 | 功率控制： 0～10級(jí)衰減調(diào)整控制 |
| 功率放大頻率范圍：2350MHz～2450MHz | ||
| 最大輸出功率：＜27dBm | ||
| 4 | 發(fā)射組件 | 三副線極化微帶八木天線：增益：＞10dBi；覆蓋垂直極化、水平極化,一個(gè)右旋圓極化螺旋天線；增益：＞10dBi； |
| 5 | 接收組件 | 無(wú)源檢波器LED發(fā)光靈敏度：4dBm；LED燈顏色有紅、黃、蘭、綠、白、翠綠色及其組合，接收天線微帶八木天線。增益：＞10dBi； |
| 6 | 射頻檢波模組 | 檢波靈敏度：＞3.2GHz，動(dòng)態(tài)范圍：70dB收發(fā)最遠(yuǎn)距離170cm; |
實(shí)驗(yàn)1、電磁波及傳播特性實(shí)驗(yàn)
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br style="padding: 0px; margin: 0px;" /> 1）通過(guò)電磁感應(yīng)裝置的設(shè)計(jì)，了解麥克斯韋電磁感應(yīng)定理的內(nèi)容；
2）理解電磁波輻射原理；了解電磁感應(yīng)的原理及作用，
3）理解電場(chǎng)與磁場(chǎng)的相互關(guān)系，通過(guò)接收裝置來(lái)驗(yàn)證電磁場(chǎng)的存在。
二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1）認(rèn)識(shí)電磁波實(shí)驗(yàn)
2）場(chǎng)矢量認(rèn)知實(shí)驗(yàn)
3）位移電流驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
4）可視化電磁波感應(yīng)器制作實(shí)驗(yàn)
5）輻射衰減規(guī)律實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)2、電磁波極化特性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br style="padding: 0px; margin: 0px;" /> 電磁波的偏振現(xiàn)象的產(chǎn)生，觀察極化現(xiàn)象；
完全偏振波與和傳播的定義判斷極化形式；
研究線性極化的產(chǎn)生及其特點(diǎn)；
研究制作的電磁波感應(yīng)器的極化特性，進(jìn)行極化特性實(shí)驗(yàn)；
通過(guò)試驗(yàn)加深對(duì)電磁波極化特性的理解。
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1）構(gòu)建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
2）垂直與水平極化電磁波實(shí)驗(yàn)
3）左旋圓極化電磁波實(shí)驗(yàn)
4）極化軸比實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)3、電磁波反射與行駐波特性實(shí)驗(yàn)
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br style="padding: 0px; margin: 0px;" /> 了解電磁場(chǎng)電磁波空間傳播特性；
通過(guò)對(duì)電磁波長(zhǎng)、波幅、波節(jié)、駐波的測(cè)量進(jìn)一步認(rèn)識(shí)電磁波；
利用相干波原理測(cè)量波長(zhǎng)；
了解電磁波在傳輸過(guò)程中的干涉和駐波的形成，及形成的條件，觀測(cè)電磁波傳輸過(guò)程中波節(jié)點(diǎn)與波幅點(diǎn)的產(chǎn)生。
二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1）垂直極化波反射合成與行駐波特性；
2）水平極化波反射合成與行駐波特性實(shí)驗(yàn)；
3）左旋圓極化波反射合成與行駐波特性；
實(shí)驗(yàn)4、電磁波反射特性實(shí)驗(yàn)
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br style="padding: 0px; margin: 0px;" /> 1)研究電磁波的反射現(xiàn)象的產(chǎn)生，驗(yàn)證電磁波入射角等于反射角；
2)研究線性極化的反射及其特點(diǎn)
3)通過(guò)試驗(yàn)加深對(duì)電磁波極化特性的理解
二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1）垂直或水平極化波斜入射到導(dǎo)體平面的反射波；沿反射角方向LED最亮。
2）左旋圓極化波斜入射到導(dǎo)體平面的反射波；
實(shí)驗(yàn)5、電磁波邊界條件實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br style="padding: 0px; margin: 0px;" /> 研究電磁波的邊界條件實(shí)驗(yàn)；
研究電磁波傳播路經(jīng)上遇到不同物質(zhì)的透射現(xiàn)象；
通過(guò)試驗(yàn)加深對(duì)電磁波傳播特性的理解；
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1）垂直極化波垂直入射到水平縫隙導(dǎo)體平面的透射波；
2）垂直極化波垂直入射到垂直縫隙導(dǎo)體平面的透射波；
3）左旋圓極化波垂直入射到垂直縫隙導(dǎo)體平面的透射波；
4）右旋圓極化波垂直入射到垂直縫隙導(dǎo)體平面的透射波；
5）垂直極化波垂直入射到超材料平面的透射波；
實(shí)驗(yàn)6、接收天線互耦實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br style="padding: 0px; margin: 0px;" /> 1)研究接收二元天線陣互耦影響；
2)尋找二元天線陣互不影響的距離；
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1）垂直極化波垂直入射時(shí)二元天線陣互耦影響；
2）水平極化波垂直入射時(shí)二元天線陣互耦影響；
實(shí)驗(yàn)7、電磁波對(duì)不同物質(zhì)的透射實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br style="padding: 0px; margin: 0px;" /> 1)研究電磁波對(duì)不同媒質(zhì)的透射實(shí)驗(yàn)；
2)研究電磁波傳播路經(jīng)上遇到不同物質(zhì)的透射現(xiàn)象；
3)通過(guò)試驗(yàn)加深對(duì)電磁波傳播特性的理解；
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1）垂直極化波垂直入射到導(dǎo)體平面；
2）垂直極化波垂直入射到有機(jī)玻璃平面的透射波；
3）垂直極化波垂直入射到書(shū)籍平面的透射波；
4) 垂直極化波垂直入射到泡沫平面的透射波；
5）右旋圓極化波垂直入射到垂直縫隙導(dǎo)體平面的透射波；
6）垂直極化波垂直入射到超材料平面的透射波；
實(shí)驗(yàn)8、電磁輻射原理實(shí)驗(yàn)
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br style="padding: 0px; margin: 0px;" /> 1. 認(rèn)識(shí)天線的作用與地位。
2. 深刻理解電磁輻射與天線的關(guān)系。
3. 掌握理解電磁輻射的基本要素。
實(shí)驗(yàn)9、天線方向圖繪制實(shí)驗(yàn)
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br style="padding: 0px; margin: 0px;" /> 1.了解掌握天線方向圖的工程意義。掌握電磁波輻射的原理和測(cè)量方法。
2.掌握繪制天線方向圖的一般方法，繪制并理解天線方向圖。
3.掌握天線方向圖測(cè)量的原理和方法。
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1.用LED燈的測(cè)量顯示天線E面方向圖強(qiáng)弱。
2. 用微安表測(cè)量E面方向圖，繪制天線E面方向圖。
3、用LED燈的強(qiáng)弱顯示天線H面方向圖測(cè)量
4、用微安表測(cè)量H面方向圖，繪制天線H面方向圖。
麥克斯韋理論驗(yàn)證及感應(yīng)電流實(shí)驗(yàn)
電磁波場(chǎng)強(qiáng)自由空間的分布實(shí)驗(yàn)
邁克爾遜干涉實(shí)驗(yàn)
電磁場(chǎng)的偏振及極化實(shí)驗(yàn)
電磁波波長(zhǎng)及駐波測(cè)試實(shí)驗(yàn)
