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什么是電磁波
從科學的角度來說,電磁波是能量的一種,凡是高于絕對零度的物體,都會釋出電磁波。且溫度越高,放出的電磁波波長就越短。下面是小編為大家整理的什么是電磁波,僅供參考,歡迎閱讀。
資料1:
電磁波是由相同且互相垂直的電場與磁場在空間中衍生發(fā)射的震蕩粒子波,是以波動的形式傳播的電磁場,具有波粒二象性。由同向振蕩且互相垂直的電場與磁場在空間中以波的形式移動,其傳播方向垂直于電場與磁場構(gòu)成的平面。電磁波在真空中速率固定,速度為光速。
電磁波伴隨的電場方向,磁場方向,傳播方向三者互相垂直,因此電磁波是橫波。當其能階躍遷過輻射臨界點,便以光的形式向外輻射,此階段波體為光子,太陽光是電磁波的一種可見的輻射形態(tài)。電磁波不依靠介質(zhì)傳播。
電磁輻射量與溫度有關(guān),通常高于絕對零度的物質(zhì)或粒子都有電磁輻射,溫度越高輻射量越大,但大多不能被肉眼觀察到。
通常意義上所指有電磁輻射特性的電磁波是指無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線。而X射線及γ射線通常被認為是放射性的輻射。
理論
1864年,英國科學家麥克斯韋在總結(jié)前人研究電磁現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,建立了完整的電磁波理論。他斷定電磁波的存在,推導出電磁波與光具有同樣的傳播速度。
證實
1887年,德國物理學家赫茲用實驗證實了電磁波的存在。之后,1898年,馬可尼又進行了許多實驗,不僅證明光是一種電磁波,而且發(fā)現(xiàn)了更多形式的電磁波,它們的本質(zhì)完全相同,只是波長和頻率有很大的差別。
產(chǎn)生
電磁波是電磁場的一種運動形態(tài)。電與磁可說是一體兩面,變化的電場會產(chǎn)生磁場(即電流會產(chǎn)生磁場),變化的磁場則會產(chǎn)生電場。變化的電場和變化的磁場構(gòu)成了一個不可分離的統(tǒng)一的場,這就是電磁場,而變化的電磁場在空間的傳播形成了電磁波,電磁的變動就如同微風輕拂水面產(chǎn)生水波一般,因此被稱為電磁波,也常稱為電波。
電磁波首先由詹姆斯·麥克斯韋于1865年預測出來,而后由德國物理學家海因里希·赫茲于1887年至1888年間在實驗中證實存在。麥克斯韋推導出電磁波方程,一種波動方程,這清楚地顯示出電場和磁場的波動本質(zhì)。因為電磁波方程預測的電磁波速度與光速的測量值相等,麥克斯韋推論光波也是電磁波。
電磁波譜
按照波長或頻率的順序把這些電磁波排列起來,就是電磁波譜。如果把每個波段的頻率由低至高依次排列的話,它們是工頻電磁波、無線電波(分為長波、中波、短波、微波)、紅外線、可見光、紫外線、X射線及γ射線。以無線電的波長最長,宇宙射線(x射線、γ射線和波長更短的射線)的波長最短。
資料2:
一、麥克斯韋的電磁場理論:
1、不僅電荷能產(chǎn)生電場,變化的磁場亦能產(chǎn)生電場;
2、不僅電流能產(chǎn)生磁場,變化的電場亦能產(chǎn)生磁場;
二、對麥氏理論的理解
1、穩(wěn)恒的電場周圍沒有磁場;
2、穩(wěn)恒的磁場周圍沒有電場
3、均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)恒的磁場;
4、均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)恒的電場;
5、非均勻變化的電場、磁場可以相互轉(zhuǎn)化;
三、電磁場:變化的電場和變化的磁場相互聯(lián)系,形成一個不可分割的統(tǒng)一場,這就是電磁場;
四、電磁波:電磁場由近及遠的傳播,就形成了電磁波;
1、有效向外發(fā)射電磁波的條件:
。1)要有足夠高的頻率;
(2)電場、磁場必須分散到盡可能大的空間(開放電路)
2、電磁場的性質(zhì):
(1)電磁波是橫波;
。2)電磁波的速度v=3.0x108;
。3)遵守波的一切性質(zhì);波的衍射、干涉、反射、折射;
(4)電磁波的傳播不需要介質(zhì)。