电波科学学报

简述科学中电磁波的一些知识 

来源:电波科学学报 【在线投稿】 栏目:综合新闻 时间:2020-10-29
现实中,大家还是很容易区别电磁波与机械波的不同。因为毕竟不需要什么明显的介质物即可传播。这意味着电磁波不仅可传播通过空气和固体材料,而且还可传播通过真空区域。它才是当今科技发现的核心霸主!

研究起源是在1860到1870之间,一名叫JamesClerkMaxwell的苏格兰科学家提成出了解释电磁波科学理论。他注意到电场和磁场可耦合在一起形成电磁波,并将电和磁之间关系总结,就是现在大家众所周知的“麦克斯韦方程组”。从麦克斯韦方程组可以推论出电磁波在真空中以光速传播。这是现代科学发展的基础,电力科技与电子科技,从手机到卫星,无处不在。

?后来德国物理学家海因里希·赫兹HeinrichHertz应用到了无线电波的产生和接收中。为了纪念海因里希·赫兹,也将无线电波的频率单位(每秒一个周期)命名为赫兹。这证明无线电波是光的一种形式。其次,赫兹发现了如何使电场和磁场与电线分离,并随着麦克斯韦波(电磁波)自由移动。那么电磁波到底是波还是粒呢?是波。

这还有要从“光”说起,光又称为光子,是离散能量包。光子带有动量没有质量,并且以光速传播。光的物理特性之一是它可以被偏振,极化是电磁场取向的量度。电磁波和其他辐射均指相同的物理现象就是出现:电磁能。能量可以用频率,波长或能量来描述。所有这三个在数学上都是相关的。无线电和微波通常用频率(赫兹),红外和可见光的波长(米)来描述,X射线和伽马射线的能量(电子伏特)来描述。这是使用数量既不太大也不不太小的科学计量单位。

【频率】一秒钟内通过给定点的波峰数量被描述为波的频率。海因里希·赫兹确定无线电波的存在之后,每秒一波或一个周期的频率称为赫兹(Hz)。具有两个周期且在一秒内通过一个点的波的频率为2Hz。电磁波具有类似于海浪的波峰和波谷。波峰之间的距离是波长。最短的波长只是原子大小的几分之一,而科学家目前研究的最长的波长可能大于我们星球的直径!电磁波也可以根据其能量来描述-以称为电子伏特(eV)的测量单位为单位。电子伏特,是使电子通过一个伏特电位所需的动能量。他它沿光谱从长波长到短波长移动,能量随着波长的缩短而增加。考就像一个跳绳,末端被向上和向下拉动。需要更多能量来使绳索具有更多的波浪。现实中依旧还存在危机四伏。虽然我们在大气层内有保护地球,但如果仪器必须放置在地球大气层外吸收能量,还是会有较高的能量辐射存在。

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