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电磁波的传播速度和光速是一样的,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。
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。
无线电波的发射:
为了有效地发射电磁波,可将普通的LC电路改成开放电路,电磁波的发射电路采用开放电路,一方面使电场和磁场敞开,另一方面使LC电路的振荡频率提高,从而有利于电磁波的发送,而普通的LC电路在产生电磁振荡过程中,电场能主要封闭在电容器极板之间,磁场能大部线圈附近,不利于电磁能的发射,因此电路必须改成开放型的。
根据理论推论,振荡电路发射电磁波的功率与电磁波频率的四次方成正比,采用了开放电路,电容C电感L都很小,LC电路的频率就很大,发射的无线电波的频率也变大,有利于电磁能量的发射,先将要传递的语音 、图像信号转变为电信号,这些信号往往是低频的,发射能力很弱,必须将这些低频信号驮在高频振荡电流上,这一过程叫调制、经调制后的高频电流产生的电磁波就载着低频信号发射出去,常见的调制方式有两种,调幅图和调频。
无线电波的接收:
利用电谐振现象来选择所需的电磁波、发生电谐振的条件,可通过调节电容C或调节电感L的大小来实现选台、由调谐电路接收到载有信号的高频振荡电流经过检波,就得到所需要的信号。
电视台通过无线电波同时把图像、语音的电信号向外界发射,电视机通过调节LC电路的振荡固有频率,产生电谐振来接收电视信号。
无线电磁波的发射与接收中的几个基本概念:
1、调制,在电磁波发射技术中,使高频电磁波信号的幅度或频率随要传送的信号而变化的过程;
2、调幅,使高频振荡电流的振幅随要传递的信号而变化的一种调制方式;
3、调频,使高频振荡电流的频率随要传递的信号而改变的一种调制方式;
4、解调,在电磁波接收电路中,从高频振荡电流中捡出所携带的低频信号,解调是调制的逆过程、解调过程包括检波与滤波。
从科学的角度来说,电磁波是能量的一种,凡是能够释出能量的物体,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,人们也看不见无处不在的电磁波。电磁波是电磁场的一种运动形态。电与磁可说是一体两面,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。
电磁波的传播不需要介质。电磁波是以变化场的形式在空间中传播的,这样就说明了电磁波的传播不需要介质,只要存在变化的电场或磁场就可以了。
光是电磁波的一种,光的传播也不需要介质的。若为初学物理者,请千万注意:别把光与声波给搞混淆了,声音的传播需要介质!
粒子的角度看:电磁波也是光子,可以看作一个一个的量子能量包,光子本质上也是物质,物质的传播当然就不需要额外的物质。
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