电磁辐射和频率

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二、电磁波的发射
变化的电磁场在空间以一定的速度传播就形成电磁波。
电磁波辐射能量与频率的四次方成正比,

提高电磁波辐射办法:减小L和C值
不同时刻振荡电偶极子附近的电场线:
1.电磁波频率越大,能量越大吗?能量和波长是什么关系

E=hv
频率越大,能量越大,成正比。
2.电磁波,波长与频率什么关系?
电磁波的波速由介质决定的,真空中等于光速,空气中略低于光速,而波速=波长*频率,即波长越长频率越低,波长越短频率越高。
3.为什么电磁波能量与频率有关与波长无关
不管机械波还是电磁波,总能量都只与振幅有关(正比于振幅的平方)(电磁波由麦克斯韦方程推出S=E*H,玻印廷矢量,E电场H磁场都正比于振幅)
电磁波中每个光子的能量取决于频率,但对于一束光来说,能量是这些光子能量数目n的总和, 而n 取决于振幅和频率,可以恰好把频率相抵消。
4.电磁波的能量取决于频率,频率越大能量越大 ,
正比于频率四次方
5.电磁波能量的计算公式是什么?
从光的波动论来讲电磁能流密度矢量是E×H(都是矢量)
6.电磁波是什么?电磁场是什么?辐射又是什么?
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[1],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廷矢量决定,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。

电磁场 有内在联系、相互依存的电场和磁场的统一体和总称 。随时间变化的电场产生磁场 , 随时间变化的磁场产生电场,两者互为因果,形成电磁场。电磁场可由变速运动的带电粒子引起,也可由强弱变化的电流引起,不论原因如何,电磁场总是以光速向四周传播,形成电磁波。电磁场是电磁作用的媒递物,具有能量和动量,是物质存在的一种形式。电磁场的性质、特征及其运动变化规律由麦克斯韦方程组确定。

自然界中的一切物体,只要温度在绝对温度零度以上,都以电磁波的形式时刻不停地向外传送热量,这种传送能量的方式称为辐射。物体通过辐射所放出的能量,称为辐射能,简称辐射。辐射按伦琴/小时(R)计算
辐射有一个重要的特点,就是它是“对等的”。不论物体(气体)温度高低都向外辐射,甲物体可以向乙物体辐射,同时乙也可向甲辐射。这一点不同于传导,传导是单向进行的。任何已经遭遇辐射的人都应用肥皂和大量清水彻底冲洗整个身体,并立即寻求医生或专家的帮助 !(图为"放射性物质危险,小心辐射”的警示标志)

自然界中的一切物体,只要温度在绝对温度零度以上,都以电磁波的形式时刻不停地向外传送热量,这种传送能量的方式称为辐射。物体通过辐射所放出的能量,称为辐射能,简称辐射。辐射按伦琴/小时(R)计算
辐射有一个重要的特点,就是它是“对等的”。不论物体(气体)温度高低都向外辐射,甲物体可以向乙物体辐射,同时乙也可向甲辐射。这一点不同于传导,传导是单向进行的。任何已经遭遇辐射的人都应用肥皂和大量清水彻底冲洗整个身体,并立即寻求医生或专家的帮助 !(图为"放射性物质危险,小心辐射”的警示标志)



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