电磁波是纵波还是横波

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。

电磁波的极化与解析电磁波是一种由电场和磁场交替变化而产生的波动现象。

在电磁波的传播过程中，存在着一种重要的现象，即电磁波的极化。

电磁波的极化是指电场矢量沿着某个特定方向振动的现象。

电磁波的极化具有重要的意义，在无线通信、光学、天文学等领域有着广泛的应用。

一、电磁波的极化方式根据电磁波的振动方向和传播方向之间的关系，可以将电磁波的极化分为横波（Transverse Wave）和纵波（Longitudinal Wave）两种方式。

1. 横波横波是指电场和磁场振动方向垂直于电磁波传播方向的波动。

在横波中，电场和磁场的振动方向相互垂直，且都垂直于电磁波的传播方向。

横波的典型代表是光波，光波的电场和磁场振动方向垂直于光波的传播方向。

2. 纵波纵波是指电场和磁场振动方向与电磁波传播方向平行的波动。

在纵波中，电场和磁场的振动方向保持平行，与电磁波的传播方向相同或相反。

纵波的典型代表是声波，声波的压缩和稀疏便是纵波的表现。

二、电磁波的解析电磁波的解析是将电磁波分解为两个互相垂直的振动方向的过程，也可以理解为将电磁波分解为两个相互独立的横波和纵波的合成。

通过解析，我们可以更好地了解电磁波的性质以及其在不同介质中的传播规律。

1. 解析方式电磁波的解析方式有两种，即线偏振和圆偏振。

- 线偏振：线偏振是指电磁波的解析结果为一个方向上的振动，另一个方向上不振动。

线偏振的光波可以通过偏振镜进行滤波，将只有某一方向振动的光通过，而将另一方向振动的光阻隔掉。

- 圆偏振：圆偏振是指电磁波的解析结果为沿传播方向形成一个圆的振动。

圆偏振的光波可以通过一定的光学元件进行产生和分析。

在天文学领域，观测到的一些天体辐射呈现圆偏振现象，这对于研究天体结构和演化具有很大的帮助。

2. 解析的应用电磁波的解析在许多领域都有着重要的应用。

在无线通信领域中，利用电磁波的解析可以实现相同频率的电磁波的解调，从而实现信息的传输。

在光学领域，通过对光波的解析，可以将自然光进行变换和分析，获得更多的信息。

电磁波是纵波还是横波横波纵波一、电磁波的模型电磁波是由相互绕转的电子对组成，任何物质都是由电磁波组成的。

现在所说的电磁波是由物质内部发出的地高速绕转的电子对，电子对又作整体运动的结果。

从这个叙述可以看出，电磁波的传播速度应该和它的“振动”方向相同，所以说，电磁波应该是纵波。

那么它在空中的传播模型是怎样的呢？1、理论基础自然界发出的光波，它的频率应该几乎是相同的（这一点与人共发射的电磁波有所不同），它传播的速度主要决定它的波长，其实它的波长也应该几乎是相等的，但是也是有差异的。

科学发现远离我们的星球，会发生红移现象，为什么呢？由密度引力定律可知：电子对绕转的速度等于密度引力恒量乘以密度的平方除以四倍的电子的质量与绕转半径的乘积，只有半径是变量。

也就是说，电子对相互绕转的半径小的绕转速度大，电子对相互绕转的半径大的绕转速度小，而发光物体光的传播速度主要由绕转半径决定的。

可以推测，自然界中，自然发出的电磁波即光波可能是不相等的，现在一般认为可见光的传播速率是，是由于可见光的波长、频率几乎相等，速率也几乎相等，忽略了它们的差异。

严格地说，只有波长相等频率也相等的光波传播速率才相等，波长大的稍快一些，在可见光范围内，红光的绕转半径最大即波长最长。

在自然界的发光体中，波长、频率相差都不太大，尤其可见光范围内更是如此，又由于它们的传播速度特别的快，它们的速度差异不容易被察觉和准确测定。

2、发生红移的原因离我们远去的星球，距我们的距离特别的远，并且还在增大。

由上述分析可知：在可见光范围内，红光的传播速度最快，由于距离特别遥远并且还在增大，这就使得光在传播的过程中，分成了特别巨大的色段依次为：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，红色段先到达我们的地球的缘故，其它色段的光还没有到达我们的地球的缘故，它们到达我们的地球还需要一年、年、百年、千年……，这要看光带段的距离和星球远离我们的速度而决定，也就是说，可见光家族还没有全部到达我们地球，这就是发生红移现象的本质原因。

高三物理电磁波试题答案及解析1.下列关于电磁波的说法正确的是 ( )A．变化的磁场能够在空间产生电场B．电磁波在真空和介质中传播的速度相同C．电磁波既可能是横波，也可能是纵波D．电磁波的波长．波速．周期的关系为【答案】A【解析】变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，这是麦克斯韦电磁场理论的两大支柱，A 正确；电磁波在真空和介质中传播的速度不相同，在真空中传播的速度最大，B错误；在传播方向的任一点，电场与磁场互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直，电磁波是横波，C错误；电磁波的波长.波速.周期的关系为，D错误。

2.过量接收电磁辐射有害人体健康．按照有关规定，工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过某一临界值W。

若某无线电通讯装置的电磁辐射功率为P，则符合规定的安全区域到该通讯装置的距离可能为( )A．B．C．D．【答案】CD【解析】由题意知，不符合规定的区域与安全区域的临界面为一球面，设其半径为R，则有球面积，，所以。

思路分析：利用球面辐射，能量以球面的形式向外释放，总能量除以表面积即为单位面积接收到的电磁辐射。

试题点评：考查电磁波的吸收、球面辐射的计算3.（9分）如图所示，一艘海轮用船上天线D向海岸边的信号接收器A发送电磁波脉冲信号。

信号接收器和船上天线的海拔高度分别为AB＝H和CD＝h。

船上天线某时刻发出一个电磁波脉冲信号，接收器接收到一个较强和一个较弱的脉冲，前者是直接到达的信号，后者是经海平面反射后再到达的信号，两个脉冲信号到达的时间间隔为△t，电磁波的传播速度为c，求船上天线发出此信号时海轮与海岸的距离L。

【答案】【解析】如图所示，从船上天线D向接收器发出的电磁脉冲信号，一方面沿直线DA直接传到A，另一方面经过海面E点反射沿折线DEA传播到A，前者较强，后者较弱。

由反射定律可知，延长AE交DC的延长线与F，过A做AG平行于BC，交CD的延长线与G，则有DE=EF，GD=H-h，GF="H+h" (2分)，设信号接收器接收到沿直线DA和折线DEA传播的电磁脉冲信号需要的时间分别为t1和t2，则有(2分) (2分)根据题意有(1分) 联立解得 (2分)．【考点】本题考查电磁波的传播，需要先把电磁波的传播路径画出来再结合几何关系求解．4.关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是（）A．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息B．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传递速度相同D．遥控器发出的红外线波长和医院CT中的X射线波长相同【答案】B【解析】A：一切波都可以传播能量和信息，声波作为机械波可以传递信息，A选项错误。

电磁波为横波，可用于探测、定位、通信等等。

电磁波谱(波长从长到短)是无线电波，微波，红外线，可见光,紫外线，伦琴射线(X射线),伽玛射线.应用：无线电波用于通信等微波用于微波炉、卫星通信等红外线用于遥控、热成像仪、红外制导导弹等可见光是所有生物用来观察事物的基础紫外线用于医用消毒，验证假钞，测量距离，工程上的探伤等X射线用于CT照相伽玛射线用于治疗,使原子发生跃迁从而产生新的射线等.无线电波。

无线电广播与电视都是利用电磁波来进行的。

在无线电广播中，人们先将声音信号转变为电信号，然后将这些信号由高频振荡的电磁波带着向周围空间传播。

而在另一地点，人们利用接收机接收到这些电磁波后，又将其中的电信号还原成声音信号，这就是无线广播的大致过程。

而在电视中，除了要像无线广播中那样处理声音信号外，还要将图像的光信号转变为电信号，然后也将这两种信号一起由高频振荡的电磁波带着向周围空间传播，而电视接收机接收到这些电磁波后又将其中的电信号还原成声音信号和光信号，从而显示出电视的画面和喇叭里的声音。

电磁波的电场(或磁场)随时间变化，具有周期性。

在一个振荡周期中传播的距离叫波长。

振荡周期的倒数，即每秒钟振动(变化)的次数称频率。

很显然，波长与频率的乘积就是每秒钟传播的距离，即波速。

令波长为λ，频率为f，速度为V，得：λ=V/f波长入的单位是米(m)，速度的单位是米/秒(m/sec)，频率的单位为赫兹(Hertz，Hz)。

整个电磁频谱，包含从电波到宇宙射线的各种波、光、和射线的集合。

不同频率段落分别命名为无线电波(3KHz—3000GHz)、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线(伽马射线)和宇宙射线。

在19世纪末，意大利人马可尼和俄国人波波夫同在1895年进行了无线电通信试验。

在此后的100年间，从3KHz直到3000GHz频谱被认识、开发和逐步利用。

根据不同的持播特性，不同的使用业务，对整个无线电频谱进行划分，共分9段：甚低频(VLF）、低频(LF)、中频(MF)，高频(HF)、甚高频(VHF)\特高频(uHF)\超高频(sHF)\极高频(EHF)和至高频，对应的波段从甚(超)长波、长波、中波、短波、米波、分米波、厘米波、毫米波和丝米波(后4种统称为微波)。

电磁波是横波还是纵波
电磁波是横波，因为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。

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。

电磁波
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。

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。

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，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。

电磁波的极化与介质吸收电磁波是一种由电场和磁场交替垂直振动而形成的能量传播现象。

在传播过程中，电磁波与介质之间的相互作用会引发极化现象，并导致介质吸收电磁波能量。

本文将详细讨论电磁波的极化过程和介质吸收的原理。

一、电磁波的极化过程极化是指在电磁波传播过程中，电场或磁场的方向发生变化的现象。

根据电磁波的传播方向和振动方向的关系，电磁波的极化可分为横波和纵波两种。

横波：电磁波的传播方向与振动方向垂直。

这意味着电场和磁场的振动方向都是垂直于电磁波的传播方向的，例如光波。

纵波：电磁波的传播方向与振动方向平行。

这意味着电场和磁场的振动方向与电磁波的传播方向相同或相反，例如无线电波。

在自由空间中，电磁波的振动方向是随机的，即电场矢量在各个方向上都是均匀分布的。

然而，当电磁波遇到介质时，其振动方向将受到介质中的电荷或分子排列的影响，因而会发生极化。

电磁波的极化过程可以通过介质对电场和磁场的响应来解释。

当电磁波入射到介质表面时，电场矢量会引起介质内部的电荷分布发生变化。

这种电荷分布变化又会导致介质内产生一个与电场矢量方向相同的反转电场，与原来的电场叠加形成一个新的电场。

这个过程称为电场的极化。

同样地，磁场的极化也遵循相似的原理，介质中的磁性粒子或原子受到磁场矢量的影响而发生磁矩的变化，从而导致磁场的极化。

二、介质对电磁波的吸收机制介质对电磁波的吸收是指介质吸收电磁波能量并将其转化成其他形式的能量，例如热能。

介质的吸收能力与其分子结构、化学成分以及电磁波的频率密切相关。

电磁波在介质中的吸收主要有以下几个机制：1. 电导吸收：在导体中，电磁波的能量会被导体内的自由电子吸收。

这些自由电子受到电磁波的作用力而产生加速度，从而发生能量转化。

2. 电子共振吸收：当电磁波的频率与介质内电子的固有振荡频率相匹配时，电磁波的能量会被电子吸收。

这个过程常见于可见光的吸收。

3. 分子振动吸收：介质中的分子和原子可以通过振动来吸收电磁波能量。

电磁波机械波电磁波和机械波是物理学中重要的概念，它们分别描述了一类波动现象。

本文将从它们的定义、特点和应用等方面进行探讨。

一、电磁波电磁波是由电场和磁场交替变化形成的波动现象。

它们通过电磁场的相互作用传播，可以在真空中传播，也可以在介质中传播。

电磁波的频率范围很广，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。

这些波长不同的电磁波有着不同的特性和应用。

电磁波的特点有几个方面。

首先，电磁波传播速度是光速，即299792458米/秒。

其次，电磁波是横波，也就是说，电场和磁场的振动方向垂直于波的传播方向。

再次，电磁波可以被反射、折射和衍射等现象影响，这些现象使得电磁波在实际应用中具有很多重要的特性，例如光学、无线通信和遥感等领域。

电磁波的应用非常广泛。

无线通信是其中一个重要的应用领域。

通过调制电磁波的频率、振幅和相位等参数，可以实现音频、视频和数据的传输。

此外，电磁波在遥感技术中也起到了重要的作用。

通过利用电磁波与地球表面的相互作用，可以获取到地表的信息，进而用于地质勘探、环境监测和气象预测等方面。

二、机械波机械波是由介质的振动引起的波动现象。

机械波的传播需要介质的存在，比如水波、声波和地震波等。

机械波的传播速度取决于介质的性质，例如在固体中传播速度较快，在气体中传播速度较慢。

机械波的特点有几个方面。

首先，机械波是纵波或横波，纵波是介质的振动方向与波的传播方向一致，横波是介质的振动方向垂直于波的传播方向。

其次，机械波可以被反射、折射和干涉等现象影响，这些现象使得机械波在实际应用中具有很多重要的特性，例如声学、地震学和水波测量等领域。

机械波的应用也非常广泛。

声波是其中一个重要的应用领域。

通过调节声波的频率和振幅等参数，可以实现声音的传播和效果的调节，例如在音乐、语音通信和医学影像等方面。

此外，机械波在地震学中也具有重要的应用。

地震波的传播可以帮助我们了解地壳的结构和地震的发生机制，从而提高地震预测和防灾减灾的能力。

机械波和电磁波机械波和电磁波是物理学中两个重要的概念。

它们是两种不同类型的波动现象，分别传播在不同的介质中，具有不同的特性和应用。

一、机械波机械波是一种需要介质传播的波动现象。

机械波可以分为横波和纵波两种类型。

1. 横波横波是指波动方向垂直于波的传播方向的波动现象。

横波的典型代表是水波。

当我们在水中扔一颗石子，就会在水面看到一圈圈波纹。

这些波纹就是横波。

横波在传播过程中，介质颗粒会垂直于波的传播方向来回振动。

2. 纵波纵波是指波动方向与波的传播方向平行的波动现象。

纵波的典型代表是声波。

当我们敲打物体时，就会产生声音。

声音传播的过程就是纵波传播的过程。

纵波在传播过程中，介质颗粒会沿着波的传播方向前后振动。

机械波的传播速度与介质的性质有关。

在同一介质中，横波的传播速度一般大于纵波的传播速度。

此外，机械波还具有反射、折射、干涉等特性，这些现象都是基于波动理论的。

二、电磁波电磁波是一种无需介质传播的波动现象。

电磁波由电场和磁场相互作用产生，并沿着空间中特定的方向传播。

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。

电磁波的传播速度是恒定不变的，通常用光速来表示。

在真空中，电磁波传播速度等于光速，约为300,000 km/s。

而在其他介质中，电磁波的传播速度会因介质性质的不同而发生改变。

电磁波具有很强的穿透力和传播能力。

它们在通信、遥感、医学影像等领域有广泛的应用。

例如，无线电波可以用于无线通信；X射线可以用于医学影像诊断。

三、机械波和电磁波的比较1. 传播介质机械波需要介质传播，如水、空气等。

而电磁波可以在真空中传播，也可以在一些介质中传播。

2. 传播速度机械波的传播速度与介质的性质有关，而电磁波的传播速度在真空中恒定不变。

3. 传播方式机械波可以是横波或纵波，而电磁波是横波。

4. 应用领域机械波的应用主要集中在声学领域，如声音传播、声波探测等。

而电磁波的应用范围更广泛，涵盖了通信、遥感、医学影像、天文学等众多领域。

一、选择题1．电磁波已广泛运用与很多领域，下列关于电磁波的说法符合实际的是（）A．电磁波不能产生衍射现象B．常用的遥控器通过紫外线脉冲信号来遥控电视机C．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D．不同频率的光在真空中传播的速度不同C解析：CA．电磁波是横波，波都能发生干涉和衍射现象，选项A错误；B．常用红外线作为脉冲信号来遥控电视，选项B错误；C．由于波源与接受者的相对位移的改变，而导致接受频率的变化，称为多普勒效应，所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，选项C正确；D．不同频率的光在真空中传播的速度相同，选项D错误。

故选C。

2．下列判断正确的是（）A．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波B．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C．电磁波和机械波传播都需要介质D．在双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则相邻干涉条纹间距变窄B解析：BA．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有横波，故A错误；B．干涉和衍射是波的特有性质，机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象，故B正确；C．电磁波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质，故C错误；D．光的干涉条纹间距L xd λ∆=若仅将入射光由绿光改为红光，由于波长变大，故条纹间距变大，故D错误；故选B。

3．关于电磁波，下列说法正确的是（）A．变化的电场和变化的磁场由近及远向外传播，形成电磁波B．电磁波是一种物质不能在真空中传播C．红外线的波长比X射线的波长短D．电磁波能传播信息，但不能传播能量A解析：AA. 变化的电场和变化的磁场由近及远向外传播，形成电磁波，A正确；B. 电磁波是一种物质，能在真空中传播，B错误；C. 红外线的波长比X射线的波长长，C错误；D. 电磁波能传播信息，也能传播能量，D错误。

故选A。

4．微波炉是通过微波加热食物的。

所谓的微波是指频率在300MHz~3000GHz 之间的电磁波。

若某微波的频率为1500MHz ，电磁波在真空中的速度8310m/s c =⨯，则该微波的波长为（ ）A ．0.002mB ．0.02mC ．0.2mD ．2m C解析：C根据波长公式得 =0.2m c fλ= 故ABD 错误，C 正确。