2.电磁波
电磁波的特性和传播方式
电磁波的特性和传播方式电磁波是由电场和磁场相互作用而产生的一种能量传播方式。
它在自然界中广泛存在，并在现代科技中发挥着重要的作用。
本文将介绍电磁波的特性以及它的传播方式。
一、电磁波的特性1. 频率电磁波的特性之一是频率，它指电磁波每秒钟震动的次数。
频率用赫兹（Hz）表示。
常见的电磁波包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线，它们的频率从低到高不等。
其中，无线电波的频率较低，γ射线的频率较高。
2. 波长电磁波的波长是指电磁波一个完整震动周期的长度。
波长用米（m）表示。
波长和频率有一个简单的数学关系，即波长 = 光速 / 频率，其中光速为300,000,000米/秒。
根据这个关系，频率越高，波长越短；频率越低，波长越长。
3. 能量电磁波具有能量，能量的大小与电磁波的强度有关。
电磁波的能量密度可以通过功率来表示，单位为瓦特/平方米。
功率越大，能量密度越高。
同时，随着距离光源的增加，电磁波的强度将减弱。
二、电磁波的传播方式1. 真空传播在真空中，电磁波可以自由传播。
由于电磁波不需要介质进行传递，因此在太空中无需空气、水或其他物质的存在，就能够传播。
这也是无线电波、微波、X射线和γ射线等电磁波能够在太空中传播的原因。
2. 介质传播大部分情况下，电磁波的传播都需要介质的存在。
介质可以是任何物质，包括空气、水、岩石等。
电磁波在介质中传递的速度会发生变化，这取决于介质的性质。
在不同的介质中，电磁波的传播速度会有所差异。
3. 反射和折射当电磁波遇到边界时，会发生反射和折射现象。
反射是指电磁波在遇到边界时被反弹回原来的介质。
折射是指电磁波穿过边界时改变方向。
这些现象在日常生活中有着广泛的应用，比如镜子中的反射和棱镜中的折射。
4. 散射散射是指电磁波在碰到较小的物体或不规则的表面时改变传播方向。
散射现象使得光在大气中传播时，空气中的微粒会散射光线，形成天空的蓝色。
5. 多径传播多径传播是指电磁波在传播过程中，由于经过多条不同路径的干涉和衍射效应产生多个传播路径。
电磁波传播基础
电磁波传播基础
1. 电磁波的本质
电磁波是由电场和磁场组成的能量传播形式,是一种横波,波的振动方向与传播方向垂直。
电磁波的产生源是加速运动的电荷。
2. 电磁波的性质
2.1 电磁波在真空中以光速传播,在介质中传播速率小于光速。
2.2 电磁波是横波,电场和磁场振动方向相互垂直,且与传播方向也相互垂直。
2.3 电磁波具有波长、频率、振幅等波的一般性质。
2.4 不同波长的电磁波具有不同的穿透能力。
3. 电磁波的传播方式
3.1 在真空中直线传播
3.2 在均匀介质中直线传播
3.3 在非均匀介质中会发生折射、反射等现象
3.4 在导体中会被快速衰减
4. 电磁波的应用
电磁波在通信、雷达、遥感、医疗、工业等领域有着广泛的应用。
不同波长的电磁波具有不同的应用,如无线电波用于广播和通信,微波用于雷达和卫星通信,可见光用于照明和显示等。
5. 电磁波的辐射
电磁波的产生源会向周围发射电磁辐射,过量的电磁辐射会对生物体和电子设备产生不利影响。
因此在使用无线电、雷达等设备时,需要注意控制电磁辐射强度在安全范围内。
电磁波 科普
电磁波科普电磁波是指电场和磁场交替变化而形成的一种波动现象。
电磁波是一种无线电波，它可以在真空中传播，速度为光速。
电磁波包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
电磁波的产生与电荷的加速运动有关。
当电荷发生加速运动时，就会产生电场和磁场的变化，从而形成电磁波。
电磁波的波长和频率之间有一定的关系，即速度等于波长乘以频率。
由于光速是一个恒定值，所以当波长增大时，频率会减小；当波长减小时，频率会增大。
电磁波在自然界中广泛存在，它们对人类的生活和科学研究起着重要作用。
无线电波是电磁波中波长最长的一种，它可以用于无线通信、广播、雷达等领域。
微波是波长稍短一些的电磁波，它被广泛应用于微波炉、通信设备等。
红外线是波长更短的电磁波，它可以用于红外线摄像、红外线测温等。
可见光是波长在400-700纳米之间的电磁波，人眼可以看到它，它是日常生活中的一部分。
紫外线、X射线和γ射线是波长更短的电磁波，它们对人体有一定的辐射危害，但也可以用于医学影像学等领域。
电磁波的传播具有特定的规律。
在真空中，电磁波的速度等于光速，即30万公里/秒。
当电磁波进入介质时，它的传播速度会发生变化，这种现象称为折射。
电磁波在介质中传播的速度与介质的折射率有关，折射率越大，传播速度越慢。
当电磁波从一种介质传播到另一种介质时，会发生折射现象，电磁波的传播方向会发生改变。
电磁波还具有干涉和衍射的特性。
干涉是指两个或多个波相遇时产生的叠加效应，会出现增强或者减弱的干涉条纹。
衍射是指电磁波通过障碍物或者经过狭缝时发生弯曲和扩散的现象，会出现衍射图样。
电磁波在科学研究中有广泛的应用。
例如，通过对电磁波的测量和分析，可以研究物质的组成和性质。
通过电磁波的干涉和衍射现象，可以研究光的波动性质和粒子性质。
通过利用电磁波的特性，可以进行医学影像学、遥感、天文观测等研究。
电磁波是由电场和磁场交替变化而形成的一种波动现象。
它们在自然界中广泛存在，对人类的生活和科学研究起着重要作用。
物理学中的电磁波和光波
物理学中的电磁波和光波电磁波是指以电场和磁场为基础的一种传播方式。
它是由麦克斯韦于1864年首次提出的。
电磁波可以在真空中传播，而无需介质。
电磁波一般用频率或波长来描述，其中频率是指单位时间内波峰通过某一点的次数，而波长则是指相邻波峰之间的距离。
光波是一种电磁波，它是由可见光谱中的蓝、绿、红三种光线组成的波。
光波传播的速度是非常快的，约为每秒30万公里。
除了可见光外，还有许多其他的电磁波，例如无线电波、微波、红外线、紫外线和X射线等。
电磁波和光波有很多相似之处，在物理学中它们经常被一起研究。
例如，电磁波和光波都可以被反射、折射和干涉。
当电磁波或光波从一个介质传播到另一个介质时，会发生折射。
折射的程度取决于两个介质之间的折射率差异，因此透过一个透镜或棱镜时，会使光线产生明显的偏转。
干涉是指两个或多个波在相遇时产生的相互作用。
当波相位相同时，会产生叠加效应，使波增强。
当相位不同时，会产生相消效应，使波减弱。
利用这种效应，我们可以制造出许多电子设备，例如光电子显微镜和干涉仪。
在现代物理学中，电磁波和光波的研究成果非常丰富。
例如，在光学领域，我们已经可以使用激光器制造出微米级别的精密器件。
在天文学领域，我们可以利用电磁波和光波探测黑洞等宇宙现象。
在计算机领域，电磁波和光波的快速传输速度让通信技术发生了革命性变化。
不过，尽管电磁波和光波的研究有如此大的进展，但它们也存在一些问题。
例如，我们无法解释所谓的“黑暗物质”或“黑暗能量”，这些东西似乎只能通过引力波来检测。
此外，在研究粒子物理学和量子力学时，我们也会遇到一些电磁波和光波无法解释的现象。
总之，电磁波和光波在现代物理学中具有极其重要的地位。
它们不仅在科学研究和工程技术中得到广泛应用，而且对我们理解宇宙乃至整个世界的本质也有巨大贡献。
物理热点 电磁波
物理热点电磁波
电磁波是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的振荡粒子波，是以波动的形式传播的电磁场，具有波粒二象性。
其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，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。
电磁波实际上分为电波和磁波，是二者的总称，但由于电场和磁场总是同时出现，同时消失，并相互转换，所以通常将二者合称为电磁波，有时可直接简称为电波。
电磁波在真空中速率固定，速度为光速。
在量子力学角度下，电磁波的能量以一份份的光子呈现，光子本质上来说就是波包，即以局域性能量呈现的波。
电磁波的能量是量子化的，当其能级阶跃迁过辐射临界点，便以光子的形式向外辐射，此阶段波体为光子，光子属于玻色子。
一定频率范围的电磁波可以被人眼所看见，称之为可见光，或简称为光。
电磁波不依靠介质传播。
电磁波的分类和传播特性
电磁波的分类和传播特性一、电磁波的分类电磁波是电场和磁场在空间中以波动形式传播的现象。
根据频率和波长的不同，电磁波可以分为以下几类：1.无线电波：频率低于300GHz，波长超过1mm的电磁波。
在通信、广播、雷达等领域有广泛应用。
2.微波：频率在300GHz至3000GHz之间，波长在1mm至1m之间的电磁波。
常用于通信、雷达、微波炉等。
3.红外线：频率在3000GHz至400THz之间，波长在700nm至1mm之间的电磁波。
在热成像、遥控器、夜视仪等领域有应用。
4.可见光：频率在400THz至800THz之间，波长在400nm至700nm之间的电磁波。
是人眼能够看到的电磁波，用于照明、显示等。
5.紫外线：频率在800THz至30PHz之间，波长在10nm至400nm之间的电磁波。
在荧光灯、消毒、紫外线摄影等领域有应用。
6.X射线：频率在30PHz至30000THz之间，波长在1nm至10nm之间的电磁波。
在医学影像、安检等领域有广泛应用。
7.伽马射线：频率高于30000THz，波长小于1nm的电磁波。
在癌症治疗、放射性探测等领域有应用。
二、电磁波的传播特性1.波动性：电磁波在传播过程中，电场和磁场以波的形式向前传播。
2.横波：电磁波是横波，即电场和磁场相互垂直，且与传播方向垂直。
3.速度：电磁波在真空中的传播速度为299792458m/s，即光速。
在其他介质中的传播速度会受到介质折射率的影响。
4.折射：电磁波在传播过程中，当从一种介质进入另一种介质时，其传播速度会发生变化，导致传播方向发生偏折，称为折射现象。
5.反射：电磁波在传播过程中，遇到界面时，一部分电磁波会被反射回原介质。
6.衍射：电磁波在传播过程中，遇到障碍物或通过狭缝时，会发生衍射现象，即电磁波传播方向的改变。
7.干涉：两束或多束电磁波在空间中相遇时，会发生干涉现象，即电磁波的振幅相加或相消。
8.吸收：电磁波在传播过程中，会遇到物体并被吸收，转化为其他形式的能量。
第四章 电磁波的传播 §1. 平面电磁波§2. 电磁波在介质界面上的反射和折射§3. 有导体存在时电磁波的
知 H
E
较大，非铁磁
B
可取 = 0
(2) E k 在与 k 垂直平面上可将 E 分解成两个分量
(3) H k, 且 H E
(4)
nn ((EH22EH1)1
0 )0
即 Et E't E"t Ht H 't H"t
(5) ' ,
sin 2 sin " 1
(1 2 0 )
电磁波：迅变电磁场， 导体内 = ？
电流：J
E
电荷：
E
/
,
J
E
J
0
t
t
J
,
d dt,
t
0e
t = 0 时，导体内 = 0 ， 然后 随 t 按指数衰减 t = 时，（ = / 特征时间） = 0 / e
导体内的自由电荷分布
t = 0 时，导体内 = 0 ， 然后 随 t 按指数衰减
o
y
x
平面电磁波的特性： （证明 see next page）
(1) 电磁波是横波， E k ， B k
(2) E B ， E B 沿 k 方向
(3) E 和 B同相，振幅比 E / B = v
平面电磁波
证明平面电磁波的特性
E 0
E
E0
ei
(
k
xt
)
E0
ei
( k xt
)i(k
E"
2 1 cos
2sin "cos
E 1 cos 2 cos" sin( ")
振幅关系 Fresnel 公式
(2) E || 入射面： (Ht H )
二.2电磁波的衰减
可以把雨的衰减表示 为降水率R的函数。 降水率取决于液态水 含量和雨滴的降速， 而雨滴的降速又取决 于雨滴的尺寸。
每公里的衰减分贝数为：
r0
∫ KR = [R(r)]a dr 0
X波段
S波段
雨的衰减
总之λ＝10cm（S波段雷达），雨的衰减小 到可以忽略。即使在降水强度为10 mm/h的中雨 时，衰减系数也小于0.02dB/km。当λ＝3.2cm （X波段的雷达），衰减很大，以至于在雷达探 测中必须考虑雨的衰减影响。波长5.7cm的雷达 波的衰减情况介于10cm和3.2cm波长之间，大雨 时有较大的衰减，应该考虑。
衰减对气象雷达信号的不利影响： 一、由于衰减的存在，同一方向上远处降雨的后向 散射的定量测量比近处难得多。－距离 二、如果传输过程的衰减太大，则强吸收区后面的 降雨单元的回波有可能被完全衰减掉。—V缺口
天气雷达需要测定传播路径上衰减大小，从而 通过算法修正来检测出远目标的真实回波强度。
冰雹回波特征：“V”形缺口
湿雪的衰减：湿雪对雷达波的衰减要比干雪 大得多，因为湿雪外面包有一层水膜，其误差截 面将为同体积水球的10倍左右。
冰雹对雷达波的衰减
冰雹的衰减是雨的1％，表面溶化的冰雹情况 不一样。
溶化的冰粒产生更强的后向散射，这一现象 会导致在零度等温线附近出现雷达所发现的“亮 带”，对C波段的雷达会出现“V”字型缺口。（层 状云的零度层亮带）
0
氧气对雷达波的吸收 100
水汽对雷达波的吸收 10-1
λ=1.35：强吸收带。 10-2
0.5cm 氧气吸收线
对于厘米波长的电磁波，水 汽引起的衰减很小，当波长 为10cm时衰减可以忽略。
10-3 1.35cm 水汽吸收线
物理学概念知识：电磁波和电磁辐射
物理学概念知识：电磁波和电磁辐射电磁波和电磁辐射是现代物理学中非常重要的概念之一。
电磁波是一种传播在空间中的能量传递方式，而电磁辐射则是电磁波与物质相互作用时所产生的现象。
首先我们来了解一下电磁波。
电磁波是一种由电场和磁场相互作用而产生的波动，可以传播在真空中和物质中。
电磁波是以光速传播的，即299792458m/s，波长和频率可以用以下公式表示：波长=光速/频率。
根据频率的不同，电磁波可以分为不同的种类：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
其中，无线电波和微波是我们日常生活中最为常见的电磁波种类，可用于无线通信和雷达等方面。
而紫外线、X射线和γ射线则具有较高的能量，在医疗领域和研究领域有着广泛的应用。
电磁辐射是电磁波与物质相互作用时所产生的现象。
当电磁波与物质相遇时，将会发生反射、折射、散射、吸收等现象。
此时，电磁波的能量将被转化为物质的内能和其他形式的能量。
不同种类的电磁波与物质相互作用的方式也不尽相同。
例如，可见光与物质相互作用时将会引起颜色的变化，而紫外线和X射线能够穿透物质，影响生物体的DNA，并引起放射性损伤等。
为了更好地理解电磁波和电磁辐射，我们需要了解电磁波与物质相互作用的机制。
电磁波相对物质的作用与物质的性质、距离、电磁波的频率、能量等因素有关。
在电磁波与物质相互作用过程中，最常见的现象是吸收和散射。
当电磁波通过物质时，部分能量将被吸收，使物质内部的分子和原子振动。
如果电磁波的频率与物质的固有振动频率匹配，那么电磁波将被吸收并与物质相互作用，而非穿透物质。
散射是指当电磁波通过物质时，部分能量被散射，而另一部分能量继续传播。
散射的结果会导致电磁波的方向发生意外的变化，例如太阳光在经过大气层时的散射现象导致天空的颜色变化。
总的来说，电磁波和电磁辐射是现代物理学中非常重要的概念，涉及到无线通信、医疗应用、材料科学、环保等多个领域。
了解电磁波和电磁辐射的基本原理和机制，有助于我们更好地应用和掌握现代科技，保护环境和健康。
波的能量密度
波的能量密度一、引言波是自然界中广泛存在的物理现象，其能量密度是描述波能量分布的重要参数。
本文将介绍波的能量密度的概念、计算方法以及应用领域。
二、波的能量密度的概念1.定义波的能量密度是指单位体积内所包含的波动能量。
在电磁学中，电磁场中每个点上单位时间内通过单位面积传递的电磁能量称为辐射通量密度，而辐射通量密度除以光速就可以得到电磁场中每个点上单位体积内所包含的电磁辐射能量，即电磁场中的辐射能密度。
2.单位波的能量密度通常用J/m³或者W/m³来表示。
三、计算方法1.机械波对于机械波，其能量密度可以表示为：u = 1/2ρv²其中，u为机械波在介质中传播时所具有的单位体积内储存的总功率；ρ为介质的质量密度；v为机械波在介质中传播时所具有的速率。
2.电磁波对于电磁波，其能量密度可以表示为：u = εE²/2 + 1/2μB²其中，u为电磁波在介质中传播时所具有的单位体积内储存的总功率；ε为介质的介电常数；E为电场强度；μ为介质的磁导率；B为磁感应强度。
四、应用领域1.辐射治疗医学上常用的X射线、γ射线等电离辐射对人体组织产生伤害，而这些伤害与辐射通量密度和能量密度有关。
因此，在医学上，需要精确测量出辐射通量密度和能量密度，以便控制辐射剂量。
2.光学领域在光学领域中，波的能量密度是描述光强的重要参数。
例如，在太阳能电池中，需要精确测量出太阳光的能量密度以确定其转换效率。
3.声学领域在声学领域中，波的能量密度是描述声音强度的重要参数。
例如，在音频设备中，需要精确测量出声音波的能量密度以确定其音质和音响效果。
五、结论波的能量密度是描述波能量分布的重要参数，其计算方法不同于不同类型的波。
在医学、光学和声学领域中，波的能量密度被广泛应用于测量和控制波的强度和剂量。
第二章 电磁波及电磁波谱
解得： λmaxT=2897.8
式中： λ ：波长。（μm） T ：绝对温度（K）
常用这种方法选择遥感器和确定对目标物进 行热红外遥感的最佳波段。
2.2.1 黑体辐射
2）物体的发射
基尔霍夫定律 在给定温度下，物 体对任一波长的发 射和吸收成正比， 比值与物体的性质 无关，只是波长和 温度的函数。即有：
0 = ελ M = / M λ λ
f (λ , T )α λ /= f (λ , T ) α λ
物体的光谱发射率等于物体的光谱吸收率。
材料 人皮肤 土壤（干） 水 石英岩 大理岩 铝 铜 铁 钢 油膜（厚0.0508mm） 油膜（厚0.0254mm） 沙 混凝土
温度℃ 30 20 20 20 20 100 100 40 100 20 20 20 20
用于遥控，热 成像仪，红外 制导导弹
微波用于微波 炉，通信、导 航、武器
电磁波谱
2.1.2 电磁波谱
近红外：0.76-3μm，中红外：3-6μm，远红外：615μm，超远红外：15-1000μm。 近红外（NIR：Near Infrared ）：0.75-1。4μm，短波 红外（SWIR：Short-wave Infrared ）：1.4-3μm，中 波红外（MWIR：Medium-wave Infrared）：3-6μm， 长波红外：（LWIR：Long-wave Infrared）： 615μm，远红外（FIR）：15-1000μm。 反射红外波段：0.76-3.0μm ，发射红外波段：3-18μm。 后者又称热红外（TIRS：Thermal Infrared Sensor ）。
遥感技术应用重点及其答案
名词解释：1、电磁波：当电磁振荡进入空间,变化的磁场激发了涡旋电场,变化的电场又激发了涡旋磁场,使电磁振荡在空间传播.2、电磁波谱：将各种电磁波在真空中的波长按其长短，依次排列制成的图表。
3、绝对黑体：如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收，则这个物体是绝对黑体。
4、光谱辐射通量密度：单位时间内通过单位面积的辐射能量，单位：W/m25、大气窗口：通过大气而较少被反射、吸收或散射的投射率较高的电磁辐射波段。
6、发射率：地物的辐射功率（单位面积上发出的辐射总通量）W与同温下的黑体辐射功率W黑的比值。
它也是遥感探测的基础和出发点7、光谱反射率：地物对某一波段的反射能量与入射总能量之比。
8、光谱反射特性曲线：根据地物反射率与波长之间的关系而绘成的曲线。
1、遥感平台：遥感平台是搭载传感器的工具。
根据运载工具的类型可分为航天平台、航空平台和地面平台。
2、遥感传感器：遥感中获取遥感数据的关键设备。
3、卫星轨道参数：升交点赤经Ω、近地点角距ω、轨道倾角i、轨道长半轴a、轨道偏心率（扁率）e、卫星过近地点时刻T4、升交点赤经：卫星轨道升交点与春分点间的角距。
升交点即卫星由南向北运动时与地球赤道面的交点。
5、轨道倾角：i角是指卫星轨道面与地球赤道面之间的两面角。
6、近地点角距：ω是指卫星轨道的近地点与升交点之间的角距。
1、遥感传感器__ 是测量和记录被探测物体的电磁波特性的工具，是遥感技术系统的重要组成部分。
8、瞬时视场扫描镜在一瞬时时间可以视为静止状态，此时接受到的目标地物的电磁波辐射，限制在一个很小的角度之内，这个角度称为瞬时视场角9、MSS成像板上排列有24+2各玻璃纤维单元，每列有6个纤维单元，每个探测器的视场为86urad，每个像元的地面分辨率为79x79m，扫描一次每个弊端获得6条扫描线图像，其地面范围为474x185KM10、TM是相对MSS的改进，一个高级的所波段扫描仪共有探测器100个，分7个波段，一次扫描成像为地面的480x185km11、HRV是一种线阵列推扫描仪，由于使用CCD元件做探测器，在瞬间能同时得到垂直航向的一天图像线，不需要用摆动的扫描镜，以推扫方式获得沿轨迹的连续图像条带1、光学影像一种以胶片或者其他的光学成像载体的形式记录的影像。
什么是电磁波
什么是电磁波电磁波是一种由电场和磁场相互作用而产生的能量传播形式。
它是一种无质量、没有电荷的粒子，以波动的形式在空间中传播。
电磁波由电磁场的振荡所产生，可以在真空中传播，并且在不同频率下呈现出不同的性质和应用。
电磁波的产生是由于电场和磁场的相互作用。
当电流通过导线或电子在原子中运动时，就会产生电场和磁场。
这两个场相互耦合，形成电磁波。
电磁波的传播速度是恒定的，即光速，约为每秒30万公里。
电磁波按照频率的不同可以分为不同的类型，包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
这些波长或频率不同的电磁波在自然界和科学技术中都有广泛的应用。
无线电波是电磁波的一种，它的波长较长，频率较低，用于无线通信、广播和雷达等。
微波波长较短，频率较高，应用于微波炉、雷达和无线通信等。
红外线具有较长的波长，用于红外线热成像、遥控和红外线通信等。
可见光是人眼可见的电磁波，波长范围从红色到紫色，应用于光学和显示技术等。
紫外线具有较短的波长，能够杀灭细菌，用于杀菌消毒、紫外线照相和紫外线固化等。
X射线具有很短的波长，能够穿透物体，应用于医学诊断、材料检测和工业无损检测等。
γ射线是电磁波中波长最短的一种，具有很高的能量，应用于放射治疗和核物理研究等。
电磁波在科学技术和日常生活中有很多重要的应用。
无线通信是其中之一，包括无线电、手机、卫星通信等，都是利用电磁波进行信息传输。
光学技术也是一个重要的应用领域，包括激光、光纤通信、光学仪器等。
医学影像学中的X射线和核磁共振等技术也是电磁波的应用之一。
需要注意的是，虽然电磁波在许多方面都有着广泛的应用，但在一些情况下，如过度暴露于某些类型的电磁波中，可能会对人体健康产生一定的影响。
因此，在使用电磁波相关设备时，需要注意合理使用，并遵循相关的安全规范。
综上所述，电磁波是一种由电场和磁场相互作用而产生的能量传播形式。
它具有不同的类型和频率，并在自然界和科学技术中有广泛的应用。
希望以上的解答能够对你有所帮助。
高二物理【电磁波 波粒二象性】知识点
高二物理【电磁波波粒二象性】知识点一、电磁波1、电磁波的产生：如果某空间区域存在不均匀变化的电场，那么它就会在空间引起不均匀变化的磁场，这一不均匀变化的磁场又引起不均匀变化的电场——于是变化的电场和变化的磁场交错产生，由近及远向周围传播，形成电磁波。
2、电磁波的特点（1）电磁波时横波：根据麦克斯韦的电磁场理论，电磁波中的电场强度和磁感应强度互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直，因此电磁波是横波。
（2）电磁波的速度：麦克斯韦指出了光的电磁本性，他预言电磁波在真空中传播的速度等于光速。
(3)电磁波本身是一种物质，它具有能量。
(4)具有波的特征，能产生反射、折射、衍射、干涉等现象3、电磁波的发射（1）发射电磁波的振荡电路应具备以下特点(a)要有足够高的频率，频率越高，越容易向外界辐射_能量__。
(b)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，即必须用开放电路。
4、调制(a)使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制。
(b)调制方法调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变。
调频：使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变。
5、无线电波的发射由振荡器(常用LC振荡电路)产生高频震荡电流，用调制器将需传送的电信号调制到振荡电流上，再耦合到一个开放电路中激发出无线电波，向四周发射出去。
6、电磁波的接受（1）、接收原理电磁波在传播时遇到导体会使导体中产生感应电流，所以导体可用来接收电磁波，这个导体就是接收天线。
（2）、通过电谐振来选台(a)电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫电谐振。
(b)调谐：使接收电路发生电谐振的过程叫调谐。
（3）、通过解调获取信号解调：把声音或图象等信号，从高频振荡电流中还原出来的过程，叫解调。
检波：调幅波的解调叫检波。
（4）、无线电波的接收天线接收到的所有的电磁波，经调谐选择出所需要的电磁波，再经解调取出携带的信号，放大后再还原成声音或图象的过程。
电磁波的基本特性
电磁波的基本特性
电磁波是一种以电场和磁场交替振荡传播的波动现象，具有以下基本特性：
1. 波长：电磁波的波长指的是波动的一个完整周期所占据的距离。
它和频率的乘积等于光速，即波长 = 光速 / 频率。
不同频率的电磁波具有不同的波长，例如无线电波的波长可以达到数十米到数百千米，而可见光的波长在几百纳米到几百皮米之间。
2. 频率：电磁波的频率指的是波动中的周期数。
它是指电磁波每秒振荡的次数，以赫兹（Hz）为单位。
不同频率的电磁波对应不同的能量和特性，例如高频率的紫外线和 X 射线具有很高的能量，而低频率的无线电波和微波则具有较低的能量。
3. 速度：电磁波在真空中的传播速度是恒定的，即等于光速。
光速的数值约为 299,792,458 米/秒，是自然界中最大的速度。
4. 能量：电磁波具有能量，其能量与频率有关。
频率越高的电磁波具有更高的能量，频率越低的电磁波则具有更低的能量。
不同能量的电磁波在相互作用时可能产生不同的效应，例如可见光可以激发物质发生化学反应，而高能量的 X 射线可以穿透物体并对生物组织产生伤害。
5. 传播方式：电磁波可以在真空、空气、介质等不同媒介中传播，传播方式包括直线传播和折射、反射等现象。
不同媒介对电磁波的传
播有不同的影响，例如在介质中传播时，电磁波的速度会减小，且会
发生折射现象。
总之，电磁波具有波长、频率、速度、能量和传播方式等基本特性，这些特性决定了不同频率的电磁波具有不同的用途和作用。
电磁波在不同介质传播速度计算公式
电磁波在不同介质传播速度计算公式电磁波是一种由电场和磁场交替变化而产生的波动现象。
在不同介质中传播时，电磁波的速度会发生变化。
电磁波在真空中的速度为光速，即299792458 m/s。
而在介质中传播时，电磁波的速度通常会下降。
本文将介绍电磁波在不同介质中传播速度计算的公式。
1. 真空中传播的电磁波速度公式真空中传播的电磁波速度公式为：v=c其中，v为电磁波在真空中的速度，c为光速，即299792458 m/s。
2. 电磁波在折射率为n的物质中传播的速度公式当电磁波传播时遇到介质界面时，由于介质的折射率不同，其速度也会发生变化。
设电磁波在真空中的速度为v1，介质中的折射率为n，则电磁波在介质中的速度为：v2=v1/n其中，v2为电磁波在介质中的速度。
3. 电磁波在两层介质中传播的速度公式在两层介质中传播时，电磁波的速度可以通过介质的折射率计算。
设电磁波在介质1中的速度为v1，折射率为n1；在介质2中的速度为v2，折射率为n2，则两层介质中的电磁波速度为：v=v1n1/((n2-n1)v2+n1v1)其中，v为电磁波在两层介质中的速度。
4. 电磁波在导体中传播的速度公式导体是一种介质，其内部的电子运动会干扰电磁波的传播，导致电磁波速度下降。
导体中电磁波的速度可以通过介质的损耗和电导率计算。
设导体中电磁波的电导率为σ，损耗因子为α，则电磁波在导体中的速度为：v=c/(sqrt(1+(αλ)/(2πσ))^2)其中，v为电磁波在导体中的速度，c为光速，λ为电磁波的波长。
总之，在不同介质中传播的电磁波速度是由各种因素共同作用的结果。
不同类型的介质都具有不同的电磁波速度计算公式。
这些公式为我们理解电磁波在介质中的传播特性提供了重要的数学工具。
电磁波的基本性质
电磁波的基本性质电磁波是一种波动现象，由电场和磁场相互作用而产生的波动。
它具有许多独特的性质，这些性质对于我们理解电磁波的本质和应用具有重要意义。
本文将介绍电磁波的基本性质，包括波长、频率、速度、偏振、干涉和衍射等方面的内容。
1. 波长和频率电磁波的波长（λ）和频率（f）是描述电磁波特性的重要参数。
波长是指电磁波在空间中一个完整波周期所占据的距离，通常用单位米（m）来表示；频率则是指单位时间内电磁波波峰通过某一点的次数，通常用赫兹（Hz）来表示。
波长和频率之间有以下关系：波速（v）等于波长乘以频率，即v = λf。
2. 速度电磁波在真空中的传播速度是一个恒定值，即光速（c），其数值约为3.00×10^8米/秒。
光速是一个物理常数，代表了电磁波在真空中传播的极限速度。
在介质中，电磁波的传播速度会减小，其速度与介质的折射率有关。
3. 偏振电磁波是一种横波，其振动方向垂直于传播方向。
电磁波的偏振状态描述了电场振动方向的特性，常见的偏振状态包括线偏振、圆偏振和椭圆偏振。
偏振状态对于电磁波在介质中的传播和干涉现象具有重要影响。
4. 干涉和衍射电磁波具有干涉和衍射现象，这是波动理论的重要特征。
干涉是指两个或多个波相遇时产生的增强或削弱效应，形成明暗条纹的现象；衍射是指波通过障碍物或孔径时发生弯曲和扩散的现象。
干涉和衍射现象是电磁波波动性质的重要证据，也是光学领域研究的重要内容。
5. 能量传播电磁波是一种能量传播的方式，其能量与振幅的平方成正比。
电磁波的能量密度随着距离的增加而减小，符合能量守恒定律。
电磁波的能量传播对于通信、辐射治疗和遥感等领域具有重要应用价值。
总结起来，电磁波具有波长、频率、速度、偏振、干涉和衍射等基本性质，这些性质决定了电磁波在空间中的传播方式和特性。
通过深入研究电磁波的基本性质，我们可以更好地理解电磁波的本质和应用，推动电磁波技术的发展和创新。
电磁波作为一种重要的物理现象，将继续在科学研究和工程技术中发挥重要作用，为人类社会的进步和发展做出贡献。
电磁波的现象及应用
电磁波的现象及应用电磁波是一种在真空和介质中传播的电场和磁场的波动。
电磁波具有电磁振荡的性质，是由变化的电场和磁场相互耦合所产生的波动。
电磁波具有波长、频率、振幅和速度等特征，并可以根据波长的不同分为不同的频段，包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
电磁波在日常生活中有着广泛的应用。
无线电波是在通讯、广播和雷达等领域中广泛应用的一种电磁波，它通过天线发送和接收信息。
微波在家庭厨房中被用于加热食物，同时在通讯和雷达等领域也有重要应用。
红外线被广泛应用于远程测温、红外线热像仪、红外线通信等领域。
可见光是人类唯一可见的电磁波，它在日常生活中被用于照明和光通信等。
紫外线被用于紫外线灯杀菌和紫外线光敏材料的曝光。
X射线在医学影像和工业检测中有重要应用。
γ射线被用于医学诊断和放射疗法等。
除了日常生活中的应用，电磁波在科学研究和工程技术中也有着重要的作用。
在天文学中，天文望远镜可以探测来自宇宙深处的无线电波、红外线和γ射线等电磁波，从而揭示宇宙的奥秘。
在物理学中，X射线被用于表面分析和晶体结构研究。
在化学中，分子光谱学和核磁共振等技术利用了可见光和无线电波等电磁波来研究物质的结构和性质。
在医学中，医学影像技术利用X射线、CT扫描、核磁共振和正电子发射断层扫描等电磁波来诊断和治疗疾病。
电磁波的现象和应用还延伸到了现代通讯和信息技术领域。
移动通讯系统利用无线电波进行语音和数据传输，包括手机、卫星通讯和无线局域网等。
光纤通讯利用可见光和红外线等电磁波进行高速数据传输。
雷达系统利用微波和无线电波进行目标探测和跟踪。
卫星导航系统利用微波进行全球定位和导航。
在工程技术领域，电磁波也发挥着关键作用。
电磁波成像技术被用于地质勘探、医学诊断、安全检查和非破坏检测等领域。
无线电波被用于遥控技术、无线电频谱监测和干涉测量等应用。
微波被用于微波炉、雷达和无线通讯等领域。
红外线成像技术被用于夜视仪、红外线热像仪和红外线通信等应用。
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（1）波长：邻近的两个波峰（或波谷）的距离。 单位：米
（2）频率：在1 s内有多少次波峰或波谷通过， 波的频率就是多少。 单位：赫兹（Hz） 千赫（kHz） 兆赫（MHz）
（3）波速：波传播的快慢。 单位：米/秒 3．电磁波的传播速度 真空中：c =2.997 924 58 ×108 m/s 空气中：接近真空光速
光是一种电磁波
光速即为电磁波传播速度
真空光速：c =3 ×108 m/s
四、电磁波与我们的生活
雷达工作依靠电磁波
四、电磁波与我们的生活
微波炉 表面和内部同时加热（水分子共振）； 将电磁波的能量转化为食物的内能。
风扇 波导管
磁控管
门
屏蔽网
控制面板Leabharlann 广播和电视 电磁波能够传递信息
课堂小结
导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁
三、电磁波
10-12 10-10 10-4 10-2 102 104 106 λ(cm)
微波
宇 宙 射 射 线 线 X 射 线 紫 外 线 可 红 见 外 光 线 毫 米 波 厘 分 米 米 波 波 超 短 波 短 波 中 波 长 波
无 线 电 波 3×1022 3×1016 3×1014 3×1012 3×104 f (Hz)
波。 电磁波既可以在介质中传播也可以在真空中 传播。
电磁波在真空中的传播速度 c =2.997 924 58×108 m/s ≈3×105 km/s
第二十一章 第２节
电磁波的海洋
电视信号的传播依靠电磁波
移动电话依靠电磁波传递信息
电磁波是怎样产生 的？ 电磁波是怎样传播
的？
波长、波速、频率 有何关系？
一、电磁波是怎样产生的
听一听
连续调节台灯亮度旋钮
导线时断时续接触电池的一极
收音机：发出“喀喀”声
电磁波产生演示实验
电磁波是怎样产生的
结 论
迅速变化的电流能在周围产生电磁波。
实质：电磁场能量由近及远的传播。
二、电磁波是怎样传播的
声音的传播需要固体、液体、气体等介质。 电磁波的传播需要介质吗？
小实验
把一个移动电话放入真空罩中，拨打这个手机 的号码，手机有反应吗？
结 论 电磁波的传播不需要介质。
二、电磁波是怎样传播的
1．电磁波可以在真空中传播 2．电磁波的几个要素
波峰 波谷 波长 波长
三、电磁波
电 磁 波 谱
100 102 104 106 108 1010 1012 1014 1016 1018 1020 1022 1024
频率Hz
长波无线电波 760 nm 短波无线电波 波长m 红外线 紫外线
可见光
400 nm
X射线
射线
108
104
100
10-4
10-8
10-12
10-16