發布日期:2022-10-18 點擊率:50
電磁波的定義:
電磁波(Electromagnetic wave)是由同相且互相垂直的電場與磁場在空間中衍生發射的振蕩粒子波,是以波動的形式傳播的電磁場,具有波粒二象性,其粒子形態稱為光子,電磁波與光子不是非黑即白的關系,而是根據實際研究的不同,其性質所體現出的兩個側面。由同相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成的平面。電磁波在真空中速率固定,速度為光速。見麥克斯韋方程組。
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。電磁波實際上分為電波和磁波,是二者的總稱,但由于電場和磁場總是同時出現,同時消失,并相互轉換,所以通常將二者合稱為電磁波,有時可直接簡稱為電波。
在量子力學角度下,電磁波的能量以一份份的光子呈現,光子本質上來說就是是波包,即以局域性能量呈現的波。電磁波的能量是量子化的,當其能級階躍遷過輻射臨界點,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,稱之為可見光,或簡稱為光,太陽光是電磁波的一種可見的輻射形態。電磁波不依靠介質傳播。
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。稱作電離輻射。
電磁波譜的定義:
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。
首先,無線電波用于通信等,微波用于微波爐,紅外線用于遙控,熱成像儀,紅外制導導彈等,可見光是大部分生物用來觀察事物的基礎,紫外線用于醫用消毒,驗證假鈔,測量距離,工程上的探傷等,X射線用于CT照相,伽瑪射線用于治療,使原子發生躍遷從而產生新的射線等。
無線電波譜:
在19世紀末,意大利人馬可尼和俄國人波波夫同在1895年進行了無線電通信試驗。在此后的100年間,從3KHz直到300GHz頻譜被認識、開發和逐步利用。隨著技術的發展,3KHz以下的極長波電磁波已經可以產生出來了,300GHz以上的光學波段(紅外線)也逐漸可以用電子振蕩技術產生了,而不僅僅只是停留在量子躍遷產生(如激光器)的層面上了,如今用電子技術產生的電磁波頻率可以超過1000GHz(1THz),最高甚至可以達到幾萬GHz(幾十THz)。
根據不同的傳播特性,不同的使用業務,對整個無線電頻譜進行劃分,共分13段:至低頻、極低頻(ELF)、超低頻(SLF)、特低頻(ULF)、甚低頻(VLF)、低頻(LF)、中頻(MF),高頻(HF)、甚高頻(VHF)、特高頻(UHF)、超高頻(SHF)、極高頻(EHF)和至高頻,加上吉米波和忽米波,對應的波段從吉米波、至長波(百兆米波)、極長波(十兆米波)、超長波(兆米波)、特長波(十萬米波)、甚長波(萬米波)、長波(千米波)、中波(百米波)、短波(十米波)、甚短波(米波)、特短波(分米波)、超短波(厘米波)、極短波(毫米波)、至短波(絲米波)和忽米波(從分米波到毫米波的3種統稱為微波)。
電磁波和無線電波的不同:
1、側重點不一樣
電磁波:由相同且互相垂直的電場與磁場在空間中衍生發射的震蕩粒子波,側重的是一種現象。
無線電:指在所有自由空間(包括空氣和真空)傳播的電磁波,側重于技術。
2、包含的電磁種類數目不一樣
電磁波:包含電磁種類較多,微波、紅外線、可見光、紫外線等。
無線電:包含電磁種類較少。
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