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电磁波传播速度

电磁波传播速度

2023-09-11 11:28:48 585浏览

在空间传播着的交变电磁场,即电磁波。它在真空中的传播速度约为每秒30万公里。电磁波包括的范围很广。实验证明,无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波。

电磁波传播速度:

1、磁波的传播速度是3×10^8m/s。电磁波的传播速度与光速相等,在自由空间中,为c=3×10^8m/s。根据麦克斯韦建立的电磁场理论,所有电磁波的传播速度都与光速相同,即电磁波在真空中传播的速度为3×108m/s,光波属于电磁波。

2、电磁波是由同向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。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。

电磁波的排列:

1、电磁波按其波长排列组成的图表。按波长大致可分为:宇宙射线,γ射线,X射线,紫外线,可见光,红外线(反射红外,热红外,微波),无线电波和长波电振荡。

2、最长的波长是最短波长的1022倍以上。各种电磁波的范围是交错式衔接起来的。无线电波是振荡电路中自由电子的运动产生的;红外线、可见光和紫外线是原子的外层受到激发后产生的;X射线是原子内层电子受到激发后产生的;γ射线是原子核受到激发后产生的。

3、在不同的电磁波段,可以使用不同的波长单位,如埃( )、纳米(nm)、微米(μm)、毫米(mm)、米(m)等。有时还使用另外两个与波长相关的计量单位:波数 (单位为cm-1)和频率V(单位为赫兹)。

电磁波的分类:

1、无线电波:波长从几千米到0.3米左右,一般的电视和无线电广播的波段就是用这种波。

2、微波:波长从0.3米到10-3米,这些波多用在雷达或其它通讯系统。

3、红外线:波长从10-3米到7.8×10-7米。

4、可见光:这是人们所能感光的极狭窄的一个波段。波长从(78~3.8)×10-6厘米。光是原子或分子内的电子运动状态改变时所发出的电磁波。由于它是我们能够直接感受而察觉的电磁波极少的那一部分。

5、紫外线:波长从3×10-7米到6×10-10米。这些波产生的原因和光波类似,常常在放电时发出。由于它的能量和一般化学反应所牵涉的能量大小相当,因此紫外光的化学效应最强。

6、伦琴射线:这部分电磁波谱,波长从2×10-9米到6×10-12米。伦琴射线(X射线)是电原子的内层电子由一个能态跳至另一个能态时或电子在原子核电场内减速时所发出的。

7、γ射线:波长从10-10~10-14米的电磁波。这种不可见的电磁波是从原子核内发出来的,放射性物质或原子核反应中常有这种辐射伴随着发出。γ射线的穿透力很强,对生物的破坏力很大。

电磁波的划分方式:

1、高频区

其中包括x射线,Y射线和宇宙射线。他们是利用带电粒子轰击某些物质而产生的。这些辐射的特点是他们的量子能量高,当他们与物质相互作用中,波动性弱而粒子性强。

2、长波区

其中包括长电振荡、无线电波和微波等最低频率的辐射。它们由电子束管 配合电容、电感的共振结构来产生和接收的,也就是能量在电容和电感之间振荡而形成。它们与物质间的相互作用更多地表现为波动性。

3、中间区

其中包括红外辐射、可见光和紫外辐射。这部分辐射产生于原子和分子的运动,在红外区辐射主要产生于分子的转动和振动;而在可见与紫外区辐射主要产生于电子在原子场中的跃迁。这部分辐射统称为光辐射,这些辐射在与物质的相互作用中,显示出波动和粒子双重性。