電磁波由什麼組成,本質是什麼樣的

時間 2021-08-30 11:22:00

1樓:督霞鎮子

從科學的角度來說,電磁波是能量的一種,凡是高於絕對零度的物體,都會釋出電磁波。

正像人們一直生活在空氣中而眼睛卻看不見空氣一樣,除光波外,人們也看不見無處不在的電磁波。電磁波就是這樣一位人類素未謀面的“朋友”。

產生電磁波是電磁場的一種運動形態。電與磁可說是一體兩面,電流會產生磁場,變動的磁場則會產生電流。變化的電場和變化的磁場構成了一個不可分離的統一的場,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生水波一般,因此被稱為電磁波,也常稱為電波。

性質電磁波頻率低時,主要藉由有形的導電體才能傳遞。原因是在低頻的電振盪中,磁電之間的相互變化比較緩慢,其能量幾乎全部返回原電路而沒有能量輻射出去;電磁波頻率高時即可以在自由空間內傳遞,也可以束縛在有形的導電體內傳遞。在自由空間內傳遞的原因是在高頻率的電振盪中,磁電互變甚快,能量不可能全部返回原振盪電路,於是電能、磁能隨著電場與磁場的週期變化以電磁波的形式向空間傳播出去,不需要介質也能向外傳遞能量,這就是一種輻射。

舉例來說,太陽與地球之間的距離非常遙遠,但在戶外時,我們仍然能感受到和煦陽光的光與熱,這就好比是“電磁輻射藉由輻射現象傳遞能量”的原理一樣。

電磁波為橫波。電磁波的磁場、電場及其行進方向三者互相垂直。振幅沿傳播方向的垂直方向作週期**變,其強度與距離的平方成反比,波本身帶動能量,任何位置之能量功率與振幅的平方成正比。

其速度等於光速c(每秒3×10的8次方米)。在空間傳播的電磁波,距離最近的電場(磁場)強度方向相同,其量值最大兩點之間的距離,就是電磁波的波長λ,電磁每秒鐘變動的次數便是頻率f。三者之間的關係可通過公式c=λf。

通過不同介質時,會發生折射、反射、繞射、散射及吸收等等。電磁波的傳播有沿地面傳播的地面波,還有從空中傳播的空中波以及天波。波長越長其衰減也越少,電磁波的波長越長也越容易繞過障礙物繼續傳播。

機械波與電磁波都能發生折射\反射\衍射\干涉,因為所有的波都具有波粒兩象性.折射\反射屬於粒子性;

衍射\干涉為波動性。

2樓:布枋茵

首先,電磁波是橫波是毋庸置疑的。生活中到處都是電磁波:你家的wifi,手機的訊號,你用的電腦等等。。

其實最常見的,光就是電磁波。

要了解電磁波的傳播方式,首先要了解電場和磁場的幾個基本定理:電場高斯定理,磁場高斯定理,電場環路定理,安培環路定理和法拉第電磁感應定律。

法拉第電磁感應定律揭示了磁生電的規律。高中知識,不多贅述。

在恆穩情況下,經典安培環路定理是由電流的連續原理來保證的。然而在非恆穩情況下,安培環路定理需要在方程中增加“位移電流”這一項,來保證以同一邊界曲線所作的不同曲面上的電流相同。位移電流和傳導電流(普通導線中流過的電流)合在一起稱為全電流,而全電流在任何情況下都是連續的,只要邊界相同,它在不同曲面上的面積分總是相等。

位移電流是恆穩安培環路定理推廣到非恆穩狀態的修正項,雖然名字叫“電流”,但實質上是變化的電場。也就是說,變化的電場也可以激發成磁場。

那麼結合之前提到的幾個定律,可以發現電場磁場可以交替變換並且互相激發並在空間中傳播,這也就是基本的電磁波的概念。

電磁波的物理性質如下

電磁波電場向量e和磁場向量h互相垂直

電磁波傳播方向k和e,h形成的平面垂直

e和h同相位

e,h,k 三個向量形成右手系

e和h振幅成比例,e比h的比值為根號下磁傳導率除以介電常數

電磁波的傳播速度為根號下磁傳導率乘以介電常數的倒數,也就是光速

電磁波的這些性質均可由麥克斯韋方程組一一匯出。

在量子力學中,電磁波的能量被設定為波包的傳播形式,也就是說能量是離散的,而不是像經典理論認為電磁波的輻射能量可以被連續發射和吸收。之所以如此做,是普朗克在推導黑體輻射公式時做的假定。這樣做避免了維恩在長波處的**不符和瑞利-金斯在短波處的**不一致。

而基於能量的不連續性質和後來德布羅意波的提出,波粒二象性隨後被發現。電磁波傳播的基本粒子-光子也是如此。波粒二象性並不是說這個東西是粒子或者就是看不見的波了,而是一種較為複雜的性質。

如果我們在衍射實驗中降低入射電子流強度,**上就會顯示出一個一個的小點子,顯示出電子的微粒性,不過當實驗繼續進行,小點數量增多後,**上就分佈形成衍射圖樣,顯示出電子的波動性。

在衍射很小的地方,波的強度很小,粒子被投射到此處的機率也是0,所以波函式被用來描述粒子在空間中任意一點出現的概率。考慮到粒子的動量和能量隨周圍力場的變化,我們用複數波來描寫,函式振幅絕對值的平方是粒子在空間中任意一點出現的機率。除了表示位置,經過數學變換,波函式還可以表示粒子在動量空間上的分佈概率等等。

欲知全部內容,請自行學習電磁學,量子力學。

3樓:匿名使用者

別人已經給了很專業的回答,我不妨給個通俗的回答。

電場和磁場是可以相互產生的場,類似於一對孿生兄弟,它們可在空間中傳播。

當電場或磁場的強度發生變化時,就會產生電磁波。就像空氣場發生振動時,就會產生聲波。

電磁波的轉播類似於水波的傳播,只不過水波是在一個平面上傳播,而電磁波在空間中傳播,水波是由於水的起伏而形成,而電磁波是變化的電場和變化的磁場相互激盪產生,水波的速度慢,電磁波的速度快(光速)。

電場和磁場交替變換,是按照電磁感應的規律進行的,因此二者方向垂直。

由於它們是孿生兄弟,所以統稱為電磁場,並不糾結於此時到底是電場還是磁場,因為這樣沒什麼實際意義,於是我們統稱其為電磁波。

既然是波,那麼就會滿足衍射和折射等規律,在這些規律中,障礙物與波長的尺寸大小會影響效果。

4樓:先行探索者

電磁波,由電磁振盪產生,由依次變化,互為因果的變化電場和變化磁場組成,本質是一種能量

電磁波在真空中以直線光速傳播,“某人”也曾糾結於此物多年,為此選擇了“物理系”“光電專業”,遇到的有關問題有“為什麼電磁波會有粒子性”“為什麼電磁波無法靜止下來”“為什麼物質會有波動性”“為什麼會有隧道效應”“為什麼會泡利不相容”“為什麼會有光速,什麼物質不會超光速,為什麼質量=能量”“物質微粒的真正內部結構是怎麼?”,“為什麼我們只學習經驗公式,卻不瞭解原理”,但是教授告訴我們:“不要問我為什麼,因為它就是這樣的,因為連量子力學的鼻祖也不瞭解量子力學。

”但我希望樓主繼續努力,來解答這些為什麼,也許我確信我已經找到答案好多年了,雖然能解決以上問題,但又能推出“愛因斯坦質能方程的不完全正確性”,所以不敢寫下來,不敢在這裡獻醜了……

5樓:祕製醬香烤鴨

電磁波最先是麥克斯韋通過他的著名方程預言出來的,本質是磁場的變化在空間中激起的漣漪,就跟你拿一根木棍在水中攪動會泛起波紋一樣

偉大的樓主,如果我的回答對您有幫助,請務必點“採納"哦!謝謝合作!

6樓:三生池水覆流年

竹打破你思維中對"物質"理解為某種摸得著看得見的才是真實物質的條條框框

電磁波就是電磁波~電荷對其周圍產生影響~

就像地球無時不刻在影響你一樣~把你牢牢按在地表不然你就隨時可能飛出大氣層了

光是不是電磁波?什麼樣的物質可以阻擋電磁波,什麼樣的物質可以阻擋光

餘音繚繞 光是電磁波。呃,你後邊兩個問題把 光 和 電磁波 分開來問,那你潛意識裡第一個問題就是 不是 了 倒斃!其實,這個說到要阻擋電磁波,要分波段討論。光是具有波粒二象性的,要阻擋光,那就需要儘量體現出光的粒子性來,因為波動性會導致衍射,衍射就能穿透過物體。很簡單的道理,比如我們通訊用的微波,它...

電磁波的概念是什麼,什麼是電磁波?

定義 從科學的角度來說,電磁波是能量的一種,凡是能夠發布能量的物體,都會發布電磁波。正像人們一直生活在空氣中而眼睛卻看不見空氣一樣,人們也看不見無處不在的電磁波。電磁波就是這樣一位人類素未謀面的 朋友 產生電磁波是電磁場的一種運動形態。電與磁可說是一體兩面,變動的電會產生磁,變動的磁則會產生電。變化...

電磁波是什麼東西啊,電磁波是什麼? 5

中國數字科技館 根據電磁場理論,變化的電場可以激發變化的磁場,變化的磁場又可以激發變化的電場 電場和磁場相互聯絡 相互激發組成一個統一的電磁場。電磁場由近及遠,以光速在空間傳播,稱為電磁波。電磁波大家族代表了宇宙之中形形色色的輻射。各種型別的電磁輻射只是在波長與頻率方面有所區別,而在其它方面都很相似...