电磁场与电磁波

  • 格式:docx
  • 大小:19.21 KB
  • 文档页数:4

下载文档原格式

  / 5
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

《电磁场与电磁波》学习体会

12通信工程 101120151 康克乾

通过近一学期的学习,我明白了想要学好电磁波,就必须搞明白电磁场与电磁波的关系,只有这样才能不混淆两者的概念正确分别电磁场与电磁波,同事学好电磁场与电磁波!

电磁波是电磁场的一种运动形态。电与磁可说是一体两面,电流会产生磁场,变动的磁场则会产生电流。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。电磁场与电磁波在实际生产、生活、医学、军事等领域有着广泛的应用,具有不可替代的作用。如果没有发现电磁波,现在的社会生活将是无法想象的。

电磁波(Electromagnetic wave)

定义:

从科学的角度来说,电磁波是能量的一种,凡是高于绝对零度的物体,都会释出电磁波。正像人们一直生活在空气中而眼睛却看不见空气一样,除光波外,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”。

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,电流会产生磁场,变动的磁场则会产生电流。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,主要借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,其能量几乎全部返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,能量不可能全部返回原振荡电路,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煦阳光的光与热,这就好比是“电磁辐射借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。机械波与电磁波都能发生折射\反射\衍射\干涉,因为所有的波都具有波粒两象性.折射\反射属于粒子性;衍射\干涉为波动性。

能量

电磁波的能量大小由坡印庭矢量决定,即S=E×H,其中s为坡印庭矢量,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,单位是瓦/平方米。

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、红外线、可见光、紫外线、X射线及γ射线。以无线电的波长最长,宇宙射线的波长最短。

无线电波3000米~0.3毫米。

红外线0.3毫米~0.75微米。

可见光0.7微米~0.4微米。

紫外线0.4微米~10毫微米

X射线10毫微米~0.1毫微米

γ射线0.1毫微米~0.001毫微米

高能射线小于0.001毫微米

传真(电视)用的波长是3~6米;雷达用的波长更短,3米到几毫米。

电磁波的应用

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

◆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.

通过那么久的学习,我自己也逐渐悟出来一些学习的心得体会,电磁场与电磁波这门课比较枯燥,公式也比较多,不容易记。只有静下心来,认真去看老师讲过的每一章知识点,认真的复习!下面就分享一下我自己血电磁场与电磁波的学习方法!

追根溯源,寻求事物之间的内在联系学习最忌死记硬背,特别是理科学习,更重要的是弄清楚道理,所以不论学习什么内容,都要问为什么,这样学到的知识似有源上水,有木之本。

发散思维,养成联想的思维习惯在学习中我们应经常注意新旧知识之间、学科之间、所学内容与生活实际等方面的联系,不要孤立的对待知识,养成多角度地去思考问题的习惯,有意识地去训练思维的流畅性、灵活性及独创性,长期下去,必然会促进智力素质的发展。掌握好高效的听课方法。课上集中精力听课,是掌握知识的捷径。听讲时,思想上必须与老师讲解的思路保持一致,听老师对事物是怎样分析、推理;听老师解决问题是用什么方法、技巧;听老师对问题有哪些提问和解释。这样才能把握住听课的重点。听讲中,要把自己在预习中的理解,和老师讲解的相比较,看自己和老师有哪些相同点和区别点。

通过这些学习方法坚持下去,就一定会有收获的。再难的电磁波与电磁场在你面前也会变得容易!