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电磁波

时间:2019-02-02 | 作者:输入滤波器

一、电磁波的定义
  电磁波是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波,是以波动的形式传播的电磁场,具有波粒二象性,其速度为光速。

电磁波

二、电磁波的产生
  变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波,电磁波是电磁场的一种运动形态。
  电与磁可说是一体两面,变化的电场会产生磁场(即电流会产生磁场),变化的磁场则会产生电场,变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场,这就是电磁场。

三、电磁波的频率特性
1、物理特性
  电磁波振幅沿传播方向的垂直方向作周期性交变,其强度与距离的平方成反比;电磁波本身带动能量,任何位置之能量功率与振幅的平方成正比。
  电磁波的速度等于光速(每秒3×1010厘米)。光波就是电磁波,无线电波也有和光波同样的特性,如当它通过不同介质时,也会发生折射、反射、绕射、散射及吸收等等。
2、低频电磁波特性
  电磁波频率低时,主要借由有形的导电体才能传递。
  在低频的电振荡中,磁电之间的相互变化比较缓慢,其能量几乎全部返回原电路而没有能量辐射出去。
3、高频电磁波特性
  电磁波频率高时即可以在自由空间内传递,也可以束缚在有形的导电体内传递。
  在自由空间内传递的原因是在高频率的电振荡中,磁电互变甚快,能量不可能全部返回原振荡电路,于是电能、磁能随着电场与磁场的周期变化以电磁波的形式向空间传播出去,不需要介质也能向外传递能量,这就是一种辐射。

四、电磁波传播路径
  电磁波的传播有沿地面传播的地面波,还有从空中传播的空中波。
  波长越长的地面波,其衰减也越少;电磁波的波长越长也越容易绕过障碍物继续传播;中波或短波等空中波则是靠围绕地球的电离层与地面的反复反射而传播(电离层在离地面50~400公里之间)。在空间传播的电磁波,距离最近的电场(磁场)强度方向相同和量值最大两点之间的距离,就是电磁波的波长。电磁波的频率γ即电振荡电流的频率,无线电广播中用的单位是千赫,速度是c。根据λγ=c,求出λ=c/γ。

电磁波谱

五、电磁波分类
  只要是本身温度大于绝对零度的物体,都可以发射电磁波,而世界上并不存在温度低于或者是等于绝对零度的物体,因此,人们周边的所有的物体都在时刻进行电磁辐射。电磁波不需要依靠介质传播,各种电磁波在镇控中速率固定,就是光速。

1、根据频率分类
  电磁波可以按照频率分类,从低频率到高频率,包括有:无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等等。

类别 波长
红外线 0.3毫米~0.75微米
可见光 0.7微米~0.4微米
紫外线 0.4微米~10毫微米
X射线 10毫微米~0.1毫微米
γ射线 0.1毫微米~0.001毫微米
宇宙射线 小于0.001毫微米
2、根据波长分类
电磁波的波长在10~3000米之间,分长波、中波、中短波、短波等几种。传真(电视)用的波长是3~6米;雷达用的波长更短,3米到几厘米。


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