电磁波的产生 电磁波的产生条件( 二 )



电磁波的产生 电磁波的产生条件

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德国物理学家海因里希·赫兹(Heinrich Hertz)麦克斯韦的理论被应用于无线电波的产生和接收 。纪念海因里希·赫兹(Heinrich Hertz),无线电波的频率单位(每秒一个周期)名叫赫兹 。
他的无线电波实验解决了两个问题 。首先,他用具体的方式证明麦克斯韦只是一个理论结论-无线电的速度等于光速,这证明了无线电波是光的一种形式 。其次,赫兹发现了如何从电线中分离出电场和磁场,用麦克斯韦波(电磁波)自由运动 。
它们是波还是粒子?
光由称为光子的离散能量包组成 。具有动量的光子,没有质量,以光速前进 。所有的光都有类粒子和类波的性质,仪器是如何设计的,以感知光观察到了这些属性中的哪一个,将光衍射成光谱进行分析的仪器就是观察光的波动特性的一个例子 。数码相机中使用的探测器观察光的粒子性质,单个光子释放电子用于检测和存储图像数据 。
极化
光的物理特性之一是它可以偏振,是对极化电磁场方向的度量 。在上图中,电场(红色)垂直极化 。
我想在栅栏上扔飞盘,在一个方向,会过去的,在另一个方向,它将被拒绝 。这类似于太阳镜通过吸收光的偏振部分来消除眩光 。
描述电磁能量
术语光,而电磁波和辐射都是指同一个物理现象:电磁能 。
这种能量可以用在频率上,或者能量 。这三者在数学上是相关的,因此,如果你知道的话,可以算算另外两个 。以及通常用于无线电和微波频率(赫兹),以及红外和可见光波长(米)来描述,X射线和γ射线的能量(电子伏)来描述 。这是科学的做法,使用既不太大也不太小的单位很方便 。
频率
一秒钟内通过给定点的峰值数量被描述为波的频率 。在海因里希·赫兹(Heinrich Hertz)在确定无线电波的存在后,每秒一个波或一个周期的频率称为赫兹(Hz) 。具有两个周期的波在一秒钟内通过一点的频率是2 Hz 。
波长

电磁波的产生 电磁波的产生条件

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电磁波和海浪一样有波峰和波谷 。峰值之间的距离是波长 。最短波长只是原子大小的一部分,而且科学家目前研究的最长波长可能比我们星球的直径还大!
能源

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电磁波也可以根据能量来描述-以称为电子伏(eV)测量单位是 。电子伏是使电子通过一个伏特电位所需的动能量 。沿着光谱从长波长移动到短波长,能量随着波长的缩短而增加 。考虑一下跳绳,其末端被上下拉动 。需要更多的能量才能让绳子有更多的波浪 。
虽然我们的大气层对保护生命和使地球适于居住是必不可少的,但对研究太空中的高能辐射源帮助不大 。仪器必须放置在地球吸收能量的大气层之上,才能“看到”更高的能量,甚至一些能量较低的光源,比如类星体 。
文章汇编自NAS科学导论
【电磁波的产生 电磁波的产生条件】