电磁波产生的原理是什么?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-10
电磁波原理

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2. 电磁波

电磁波产生的原理是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。

电磁波频率低时,主要借由有形的导电体才能传递。原因是在低频的电振荡中,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;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。

举例来说,太阳与地球之间的距离非常遥远,但在户外时,仍然能感受到和煦阳光的光与热,这就好比是“电磁辐射借由辐射现象传递能量”的原理一样。

扩展资料

电磁波频谱的范围极其宽广,是一种巨大的资源和电波传播的研究对象。主要研究几赫(有时远小于1赫)到 3000GHz的无线电波(极长波到毫米波),同时也研究3000GHz到384THz的红外线、384THz到770THz的光波的传播问题。

电波传播所涉及的媒质有地球(地下、水下和地球表面等)、地球大气(对流层、电离层和磁层等)、日地空间以及星际空间等。这些媒质多数是自然界存在的,但也有人工产生的媒质,如火箭喷焰等离子体和飞行器再入大气层时产生的等离子体等。

它们也是电波传播的研究对象。主要研究地下电波传播、地波传播、对流层电波传播、电离层电波传播和磁层电磁波等。这些媒质的结构千差万别,电气特性各异。但就其在传播过程中的作用可以分为3种类型:



连续的(均匀的或不均匀的)传播媒质。如对流层和电离层等。

②媒质间的交界面(粗糙的或光滑的)。如海面和地面等。

③离散的散射体。如雨滴、雪、飞机、导弹等,它可以是单个的,也可以是成群的。

由于这些媒质的特性多数随时间和空间而随机地变化,所以与它相互作用的波的幅度和相位也随时间和空间而随机变化。因此,媒质和传播波的特性需要用统计方法来描述。

参考资料来源:百度百科-电磁波



2. 电磁波



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。变化的电场和变化的磁场构成了一个统一的场,就是电磁场,而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波。



从科学的角度来说,电磁波是能量的一种,凡是能够释出能量的物体,都会释出电磁波。

电与磁可说是一体两面,变动的电会产生磁,变动的磁则会产生电。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,而其每秒钟变动的次数便是频率。当电磁波频率低时,主要藉由有形的导电体才能传递;当频率渐提高时,电磁波就会外溢到导体之外,不需要介质也能向外传递能量,这就是一种辐射。举例来说,太阳与地球之间的距离非常遥远,但在户外时,我们仍然能感受到和勋阳光的光与热,这就好比是「电磁辐射藉由辐射现象传递能量」的原理一样。

电磁辐射是传递能量的一种方式,辐射种类可分为三种:

游离辐射
有热效应的非游离辐射
无热效应的非游离辐射
基地台电磁波 绝非游离辐射波

正像人们一直生活在空气中而眼睛却看不见空气一样,人们也看不见无处不在的电磁波。电磁波就是这样一位人类素未谋面的“朋友”。 电磁波是电磁场的一种运动形态。 在高频电磁振荡的情况下,部分能量以辐射方式从空间传播出去所形成的电波与磁波的总称叫做“电磁波”。在低频的电振荡中,磁电之间的相互变化比较缓慢,其能量几乎全部反回原电路而没有能量辐射出去。然而,在高频率的电振荡中,磁电互变甚快,能量不可能全部反回原振荡电路,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。电磁波为横波。电磁波的磁场、电场及其行进方向三者互相垂直。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)。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,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(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。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.
电可以生成磁,磁也能带来电,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,所以电磁波也常称为电波。 1864年,英国科学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象的基础上,建立了完整的电磁波理论。他断定电磁波的存在,推导出电磁波与光具有同样的传播速度。 1887年德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在。之后,人们又进行了许多实验,不仅证明光是一种电磁波,而且发现了更多形式的电磁波,它们的本质完全相同,只是波长和频率有很大的差别。按照波长或频率的顺序把这些电磁波排列起来,就是电磁波谱。如果把每个波段的频率由低至高依次排列的话,它们是工频电磁波、无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线及r射线。

用的波长在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。电磁波有红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等。各种光线和射线,也都是波长不同的电磁波。其中以无线电的波长最长,宇宙射线的波长最短。

电磁波是由于电磁振荡产生的一种波,声波是由于机械振荡产生的.电磁波是听不到的并不是因为波长超出了人所能听到的范围.我们所听收音机所听到的是声波,而电磁波只是一个载体,用来实现声音的远距离传输!!

  • 电磁波如何产生
    答:这类电磁波产生的原理是原子或者分子的外层电子,从高能级态向低能级态越迁的时候,辐射出电磁波。这种辐射的范围从红外到紫外都有可能。为了实现这种越迁,我们首先要把外层电子从低能级态移动到高能级态(又被称作原子或分子被激发到了高能级)。这里我们分开讨论 3.1利用气体电离,从而使气体分子/原子到达高能级态 ...
  • 电磁波是怎么产生的
    答:电磁波产生的原理:一个变化的电场产生一个变化的磁场,此磁场不但存在于变化电场的原范围里,并且还存在于邻近的范围之内。在原范围里变化的场也在它附近的范围里产生新的场。新的场在更大范围的空间产生场,于是能量便被传播到远处,即有一含电磁能量的波向外传播。这种波源释放能量,而能量被电磁波...
  • 为什么发射的电磁波可以轻松达到光速?什么原理?
    答:电磁波产生的这个原理其实是变化的电场会产生磁场(I.E.电流将产生磁场),变化的磁场将产生电场。变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分割的统一的场,即电磁场,变化的电磁场在空间中的传播形成了电磁波。当电磁波的频率较低时,它主要可以通过有形导体进行传输。原因是在低频电振荡中,磁电之间...
  • 电磁波的产生 产生的原理是什么
    答:1、电磁波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。2、由同相振荡且互相垂直的,电场与磁场在空间中以波的形式移动,其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面。电磁波在真空中速率固定,速度为光速。见麦克斯韦方程组。3、电磁波伴随的...
  • 电磁波的产生原理
    答:电磁波的产生原理,简单来说是由于带电粒子运动而形成的。电磁波是由电场和磁场相互作用形成的一种波动现象。电磁波的产生是由带电粒子运动而形成的。当静止的带电粒子被加速运动时,会在其周围产生一个电磁场。在电磁场的作用下,带电粒子在空间中发生振荡,从而产生了电磁波。当带电粒子加速时,它们...
  • 电磁波发生的原理,要详细的
    答:简单点就是说一个电感线圈,一个电容,构成一个回路,电感与电容又都是能存储和释放电能的。你给电容充电,电容的极板之间就会有了电磁场,又因为在一个回路,电容就需要放电,那就是说电感就会充电了!电容无电后电感放电给电容充电,然后就是在这种充放电中,电磁波就产生了!
  • 电磁波产生的原理
    答:电磁波的产生原理是由振荡电荷或振荡电流所产生的。根据麦克斯韦方程组,变化的电场会激发出相应的磁场,而变化的磁场也会激发出相应的电场。因此,当电荷或电流发生振荡时,就会产生变化的电场和磁场,从而形成电磁波的传播。当电荷或电流发生振动时,会产生电场和磁场的变化;当电场和磁场随时间变化时,就...
  • 电磁波原理
    答: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。变化的电场和变化的磁场构成了一个统一的场,就是电磁场,而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波。定义:从科学的角度来说,电磁波是一种能量,凡是高于绝对零度的物体都会释出电磁波。且温度越高,...
  • 入射到地物表面的电磁波与物体之间发生什么作用
    答:电磁波产生的原理:一个变化的电场产生一个变化的磁场,此磁场不但存在于变化电场的原范围里,并且还存在于邻近的范围之内。在原范围里变化的场也在它附近的范围里产生新的场。新的场在更大范围的空间产生场,于是能量便被传播到远处,即有一含电磁能量的波向外传播。这种波源释放能量,而能量被电磁波传送...