认识电磁波(Electromagnetic)

  从科学的角度来说,电磁波是能量的一种,凡是高于绝对零度的物体,都会释出电磁波。 正像人们一直生活在空气中而眼睛却看不见空气一样,除光波外,人们也看不见无处不在的电磁波。电磁波就是这样一位与人类素未谋面的“朋友”。

电磁波

产生

  电磁波是电磁场的一种运动形态。电与磁可说是一体两面,电流会产生磁场,变动的磁场则会产生电流。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。 

条件

  如何能产生电磁波,我们以LC电路为例,首先要有变化的电场或磁场,其次,是要能将电磁波发送到空间中去,如 LC电路变成开放电路,最后得有效的发射能量,即,减小LC值,提高频率,因为辐射能量与振荡频率的四次方成正比。

电磁波产生过程

性质

  电磁波的特性可以从下面五个方面去理解:

  • 电磁波频率低时,主要借由有形的导电体才能传递;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。
  • 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。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c。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。波长越长其衰减也越少,也越容易绕过障碍物继续传播。机械波与电磁波都能发生折射\反射\衍射\干涉,因为所有的波都具有波粒两象性。折射\反射属于粒子性; 衍射\干涉为波动性。
  • 电波的能量大小由坡印庭矢量决定。S=E×H; 其中S 为坡印庭矢量,E 为电场强度,H 为磁场强度。