流浪小子

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电磁波如何产生

2021-4-13 13:45:47 显示全部楼层
电磁波

电磁波,是由相同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。电磁波是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。

电磁波伴随的电场方向,磁场方向,传播方向三者互相垂直,因此电磁波是横波。当其能阶跃迁过辐射临界点,便以光的形式向外辐射,此阶段波体为光子,太阳光是电磁波的一种可见的辐射形态,电磁波不依靠介质传播,在真空中的传播速度等同于光速。

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,放出电磁波的波长就越短。

电磁波发现和产生

电磁波是电磁场的一种运动形态。电与磁可说是一体两面,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。

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电磁波产生原理

例如:你将一根金属棒(天线)快速的循环连接电池的正负极,或者用一个电磁铁对其进行高速反复通电断电,就可以分别以电场和磁场为初始源头向外辐射电磁波了。

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当然上述实验在理论上是可行的,但实际不会产生什么效果,因为手速变换太慢了。但是无线电波发射也就是这个原理,在设备应用中就是利用晶体管来代替你的手罢了。其中前者的方式主要用于信号传输,而后者的方式主要用于无线充电领域比较多。

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对于电磁波的接收跟水波、声波之类是一样的,发射与接收完全就是对称的。所以你若要亲自测试电磁波的原理只需要有一根金属棒或一个电磁铁,这个空间电磁波就会在金属棒和线圈内感应出电压。产生的这个电压波形和空间内传输的电磁波波形是完全一致的,通常幅度一般较小。

电磁波的证实

1、在麦克斯韦发现电磁场理论多年后的1888年,德国物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在.

2、赫兹测定了电磁波的波长和频率,得到电磁波的传播速度,证实这个速度等于光速.

3、赫兹还用实验证明,电磁波具有波的一切特性。


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