电磁波产生的原理
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发布时间：2022-04-28 15:18
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时间：2022-06-19 09:17
电磁波由同相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。见麦克斯韦方程组。
电磁波伴随的电场方向，磁场方向，传播方向三者互相垂直，因此电磁波是横波。当其能阶跃迁过辐射临界点，便以光的形式向外辐射，此阶段波体为光子，太阳光是电磁波的一种可见的辐射形态，电磁波不依靠介质传播，在真空中的传播速度等同于光速。
扩展资料
电磁辐射量与温度有关，通常高于绝对零度的物质或粒子都有电磁辐射，温度越高辐射量越大，但大多不能被肉眼观察到。
频率是电磁波的重要特性。按照频率的顺序把这些电磁波排列起来，就是电磁波谱。电磁辐射由低频率到高频率主要分为：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。人眼可接收到的电磁波，称为可见光（波长380~780nm）。
通常意义上所指有电磁辐射特性的电磁波是指无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线。而X射线及γ射线通常被认为是放射性的辐射
一个静止的电子具有静止电子质量和单位负电荷，因此对外产生引力和单位负电场力作用。当外力对静止电子加速并使之运动时，该外力不但要为电子的整体运动提供动能，还要为运动电荷所产生的磁场提供磁能。
可见，磁场是外力通过能量转换的方式在运动电子内注入的磁能物质。电流产生磁场或带负电的点电荷产生磁场都是大量运动电子产生磁场的宏观表现。
同样道理，由一个运动的带正电的点电荷所产生的磁场，是其中过剩的质子从外力所获取的磁能物质的宏观体现。但其磁能物质又分别依附于其中带有电荷的夸克。
传递运动电荷或电流之间相互作用的物理场，由运动电荷或电流产生，同时对产生场中其它运动电荷或电流发生力的作用。磁场是物质的一种形态。
参考资料：百度百科-电磁波
参考资料：百度百科-磁场（物理概念）
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时间：2022-06-19 09:18
电磁波是由同相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。变化的电场和变化的磁场构成了一个统一的场，就是电磁场，而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波。
定义：从科学的角度来说，电磁波是一种能量，凡是高于绝对零度的物体都会释出电磁波。且温度越高，放出电磁波的波长就越短。
产生：电磁波是电磁场的一种运动形态。变化的电场和变化的磁场构成不可分离的电磁场，而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波。
能量：电磁波的能量大小由坡印廷矢量决定，即S=E×H。
s为坡印廷矢量，E为电场强度，H为磁场强度。E、H、S彼此垂直构成右手螺旋关系；即由S代表单位时间流过与之垂直的单位面积的电磁能，单位是W/m2。
发现
1864年，英国科学家麦克斯韦在总结前人研究的基础上，建立了电磁波理论。他断定电磁波的存在，推导电磁波与光有同样的传播速度。1887年，德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在。1898年，马可尼又进行了实验，不仅证明光是一种电磁波，而且发现了更多形式的电磁波。
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时间：2022-06-19 09:18
很多效应都可以发射电磁波。电磁波谱你应该知道的，就是波长最长的无线电长波，到中波，短波，微波，然后是红外，可见光，紫外，X光，直到波长最短的伽玛射线
下面列举目前已知的发射电磁波的方式：
1、热辐射。
只要是温度高于绝对零度的物体（其实就是所有物体，迄今我们认为不可能有物体达到绝对零度）都会辐射电磁波。但是辐射的强度和波长分布与物体的温度有关。例如铁块在室温下发出的电磁波你根本看不到，大约是红外线居多(所谓红外测温原理，就是测量此时辐射的红外线。)，当它烧红的时候，开始辐射红色光，再加热，会变蓝变白，说明温度越高，发射的主要波长越短。
应用距离：白炽灯，就是靠钨丝加热到一定温度向外辐射光的。火把，最原始的照明工具，也主要是靠这一原理的。
2、电磁振荡与天线组合
手机、电台、卫星电视台等等利用电磁波进行通讯的设备，都是靠振荡电路和天线的组合来发射电磁波的。只要磁场或者电场发生振荡变化，就会辐射电磁波。只是辐射的效率不同。振荡电路就是一种可以产生一定频率的振荡电流的电路。电流振荡会引起电流产生的电场或者磁场的振荡。既然已经产生了电场/磁场的振荡了，就会发出电磁波，那干吗要天线呢？这是因为天线的形状可以增大产生电磁波的效率。
应用举例：手机、电台、通讯卫星、卫星电视台、对讲机、无绳电话等等各种使用电磁波通讯的设备
微波炉也是靠振荡电流发射微波的，只是这个振荡并不发生在导线里，而是发生在真空管里。原理是一样的。
3、外层电子越迁辐射。
这类电磁波产生的原理是原子或者分子的外层电子，从高能级态向低能级态越迁的时候，辐射出电磁波。这种辐射的范围从红外到紫外都有可能。为了实现这种越迁，我们首先要把外层电子从低能级态移动到高能级态（又被称作原子或分子被激发到了高能级）。这里我们分开讨论
3.1利用气体电离，从而使气体分子/原子到达高能级态
这种方法，一般是在真空玻璃容器中充满某种气体，然后用高压击穿该气体使得其电离，从而将其激发到高能级态
应用举例：探照灯使用的高压汞(发光的是汞蒸汽)灯，氙气(发光的是氙气)灯，还有早期的电弧灯（发光的是空气）
3.2直接利用电流激发到高能级
这种方法，是直接利用电流通过某种材料，将该材料激发到高能级的。
应用举例：发光二极管，液晶。
3.3利用其他光源将其激发至高能级
这种方法，是利用其他光源发出的频率较高的光，将某材料激发到高能级，然后它越迁回低能级发光的。
应用举例：日光灯(其内部是低压汞蒸汽，被电流击穿电离发出紫外线，属于3.1中介绍的原理。但是这些紫外线照射到荧光灯表面涂的荧光材料上，荧光材料被激发到高能级，再越迁回低能级，发出了可见光)，夜光笔，夜光表：白天吸收阳光，激发到高能级，晚上慢慢越迁回来，发光
3.4利用化学反应释放的能量使材料中的分子或原子激发到高能级
举例：萤火虫，冷光棒（一种弯折后可以发出冷光的照明用具）。另外，刚刚说了，燃烧主要是利用原理1，但是燃烧中也会附带有一定的这个原理。焰色反应就是靠燃烧中激发某种材料到高能级，再越迁回低能级产生的。
3.5激光。
其实激光的产生原理就是3.1-3.4，但是作为一种特殊的光源，我们单独讨论。激光的特点是，由于泵浦源将材料激发(这里的泵浦源，或者说激发的原理，就是3.1-3.4了)，其材料一直停留在高能级，当受到激发的时候，突然全部跳到低能级，从而发出强大的脉冲，再加上谐振腔的作用，发出高质量的光。
举例：氦氖激光器用了原理3.1，半导体激光器用了原理3.2，很多固体激光器都需要其他激光器来泵浦用了3.3，而染料激光器有些用了原理3.4。
4、原子内层电子被激发，越迁回原位发光
这种原理发出的光，叫做X光。激发方法有很多，常见的是用一束电子流去轰击原子。
5、原子核被激发到高能级，越迁回低能级
这种原理发出的光一般叫做伽玛射线。原子核被激发的原因有很多，自然界的核聚变、裂变、衰变。人工使用粒子轰击原子核，都会造成激发，从而发出伽玛射线。
另外，这种过程也有可能激发内层电子，或者间接激发外层电子，从而附带有原理3和原理4描述的现象发生。
6、各种微观高能粒子反应发光。
例如，正负电子湮灭，某种粒子寿命到了消失等过程，发出的电磁波。这种现象在大气层内比较少见，而物理学实验中会做到。
以上就是大部分已经被人类发现和利用的发射电磁波的原理了。
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时间：2022-06-19 09:19
产生:
电磁波是电磁场的一种运动形态。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。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，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，也常称为电波。
性质:
电磁波频率低时，主要藉由有形的导电体才能传递。原因是在低频的电振荡中，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；电磁波频率高时即可以在自由空间内传递，也可以束缚在有形的导电体内传递。在自由空间内传递的原因是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，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。
电磁波为横波。电磁波的磁场、电场及其行进方向三者互相垂直。振幅沿传播方向的垂直方向作周期*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c（每秒3×10的8次方米）。在空间传播的电磁波，距离最近的电场（磁场）强度方向相同，其量值最大两点之间的距离，就是电磁波的波长λ，电磁每秒钟变动的次数便是频率f。三者之间的关系可通过公式c=λf。
通过不同介质时，会发生折射、反射、绕射、散射及吸收等等。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以及天波。波长越长其衰减也越少，电磁波的波长越长也越容易绕过障碍物继续传播。
