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电磁波是怎么产生的

更新:2023年02月20日 18:47 好一点

好一点小编带来了电磁波是怎么产生的,希望能对大家有所帮助,一起来看看吧!
电磁波是怎么产生的

电磁波是怎么产生的

变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波。


电磁波是相同并且互相垂直的,电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波是通过波动的形式来传播的,并且具有波粒二象性。电磁波的传播方向是垂直于电场和磁场,并在空中速率是固定的,速度是光速。因为电磁波电场方向,磁场方向和传播方向是互相垂直的,因此电磁波是属于横波的一种。


电磁波其实是电磁场的一种运动形态。变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,变化的电场和变化的磁场就共同构成了一个不可分割的场,也就是电磁场。电磁辐射由低频率到高频率,主要分为:无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线。其中人眼可以看到的是可见光,其余频率的电磁波人眼是接收不到的。

电磁波在我们日常生活中的应用是非常广泛的。无线电波可以用于通信,微波可以用于微波炉,红外线可以用于遥控,热成像仪,红外制导导弹等,可见光是大部分生物用来观察事物的基础,紫外线可以用于医用消毒,验证假钞等等。

电磁波产生的原理是什么?

这种基础的问题当然要从基础的地方说起。不想探求具体原理的同学可以直接看最后加粗结论。在组成一切的基本粒子中,有一种基本物理属性叫做电荷,电荷有正负之分。但电荷这种东西就像老婆,不是每个基本粒子都有的,有老婆,呸,有电荷的基本粒子我们叫做带电粒子。每个带电粒子的周围都有一种场,这种场的强度随距离粒子越远而减弱,这种场的唯一作用就是能够影响处于其中的其他带电粒子,如果一个负电粒子处于一个正电粒子的场中,它们就会相互吸引,如果处于同种电荷的粒子场中,他们就会相互排斥。这种场你们地球人称之为电场,这种相互吸引排斥的力称之为电磁力,这是宇宙间几个基本力之一。好了,基础的程度就深入到这里,如果有同学还要更基础地探寻一下电磁力的本质问题,那我只好双手一摊,白眼一翻. 随时间变化的电场产生磁场,而随时间变化的磁场又产生电场,两者互为因果。这种不断转化的场我们统称为电磁场。这种相互的转化成为电磁振荡。

讲了这么多,我们距离胜利终于只有一步之遥了!!什么是电磁波?在高频率的电振荡中,磁电互相转化速度极快快,能量不可能全部反回,于是电,磁能随着电场与磁场的周期变化以波的形式向空间传播出去。这就是电磁波了。电磁波中的电场和磁场同向震荡而又互相垂直,并且电磁波的传播方向垂直于电场和磁场所组成的平面。电磁波的产生从本质上来讲是因为带电荷的基本粒子的运动,而物质温度的高低本质上又是取决于其内部基本粒子的运动剧烈程度,只有在绝对零度下基本粒子才会静止,所以任何高于绝对零度的物质都会向外界辐射电磁波,而绝对零度的物质是不存在的。

电磁波是怎么产生的 ?

为什么我们可以通过导线和磁铁的相对运动来发电(把闭合导线绕成矩形,在两个磁极形成的磁场之间旋转,就可以在导线中产生电流)?又为什么我们可以把线圈绕在铁心上,做成具有磁性的电磁铁?这是因为磁和电之间有联系。
电磁波的产生,就是因为磁可以产生电,电又产生磁,如此反复,并且向外传播,就形成了电磁波。
事实上的电磁波产生机理有一点点复杂,关键在于怎么样的电才能产生磁?怎么样的磁才能产生电?
可以简单地说,是变化的电(场)产生磁(场),变化的(磁)场产生电(场)。而为了电场和磁场能够交替形成,这个“变化”还要有一些特征,比如,不能是均匀变化的(因为均匀变化的电场产生恒定的磁场,而恒定的磁场不能产生电场,二者无法“交替产生”),等等。
1855—1865年,英国物理学家詹姆斯·麦克斯韦总结了安培、库仑、法拉第等人的研究结果,给出了一个方程组。这个方程组有微分形式也有积分形式,要求解要用到高等数学,原则上可以解出一些形式的电磁波波动的表达式。
总体来说,除了可见光波段以外,电磁波看不见摸不着,无需介质可在真空中传播,与水波相比,有点抽象。在中学阶段,对于电磁波的透彻理解是有些困难的,最根本的,掌握它的基本原理、特征、应用就可以了。

电磁波是怎么产生的?

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,而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波,电磁的变动就如同微风轻拂水面产生水波一般,因此被称为电磁波,也常称为电波。

电磁波首先由詹姆斯·麦克斯韦于1865年预测出来,而后由德国物理学家海因里希·赫兹于1887年至1888年间在实验中证实存在。麦克斯韦推导出电磁波方程,一种波动方程,这清楚地显示出电场和磁场的波动本质。因为电磁波方程预测的电磁波速度与光速的测量值相等,麦克斯韦推论光波也是电磁波。

性质:

电磁波的磁场、电场及其行进方向三者互相垂直。振幅沿传播方向的垂直方向作周期*变,其强度与距离的平方成反比,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。其速度等于光速c(每秒3&TImes;10的8次方米)。在空间传播的电磁波,距离最近的电场(磁场)强度方向相同,其量值最大两点之间的距离,就是电磁波的波长λ,电磁每秒钟变动的次数便是频率f。三者之间的关系可通过公式c=λf。

通过不同介质时,会发生折射、反射、绕射、散射及吸收等等。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以及天波。波长越长其衰减也越少,电磁波的波长越长也越容易绕过障碍物继续传播。

以上内容参考 百度百科-电磁波

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