电磁波是怎么产生的?

如题所述

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。
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第1个回答  2020-01-03
为什么我们可以通过导线和磁铁的相对运动来发电(把闭合导线绕成矩形,在两个磁极形成的磁场之间旋转,就可以在导线中产生电流)?又为什么我们可以把线圈绕在铁心上,做成具有磁性的电磁铁?这是因为磁和电之间有联系。
电磁波的产生,就是因为磁可以产生电,电又产生磁,如此反复,并且向外传播,就形成了电磁波。
事实上的电磁波产生机理有一点点复杂,关键在于怎么样的电才能产生磁?怎么样的磁才能产生电?
可以简单地说,是变化的电(场)产生磁(场),变化的(磁)场产生电(场)。而为了电场和磁场能够交替形成,这个“变化”还要有一些特征,比如,不能是均匀变化的(因为均匀变化的电场产生恒定的磁场,而恒定的磁场不能产生电场,二者无法“交替产生”),等等。
1855—1865年,英国物理学家詹姆斯·麦克斯韦总结了安培、库仑、法拉第等人的研究结果,给出了一个方程组。这个方程组有微分形式也有积分形式,要求解要用到高等数学,原则上可以解出一些形式的电磁波波动的表达式。
总体来说,除了可见光波段以外,电磁波看不见摸不着,无需介质可在真空中传播,与水波相比,有点抽象。在中学阶段,对于电磁波的透彻理解是有些困难的,最根本的,掌握它的基本原理、特征、应用就可以了。
第2个回答  2014-02-28
假想有一根直立的金属棒,上下两端加上电位差使得电子朝向正电位端加速,

而另一端由於缺少电子而带正电。这样的电流会在四周空间形成磁场,

若电位差随时间随时间变化(如以正弦函数变化),

则产生的磁场也会随时间变化。

磁场随时间变化则由法拉第定律会在四周形成感应电场。

而这些电场也会随时间再度变化(以正弦函数变化),

於是这些电通量的变化又导致四周形成磁场。如此交互循环,

交流变化电场感应交流变化磁场,而交流变化磁场再感应交流变化电场,

於是就形成电磁波。
第3个回答  2014-02-28
LC电磁震荡可以产生电磁波。
一切有温度的物体都在产生红外线,也属于电磁波本回答被网友采纳
第4个回答  2018-12-24

2. 电磁波

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