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    電磁場產生

    2016/12/13 13:56:15

    電磁場包含電場與磁場兩個方面,分別用電場強度E(或電位移D)及磁通密度B(或磁場強度H)表示其特性。按照麥克斯韋的電磁場理論,這兩部分是緊密相依的。時變的電場會引起磁場,時變的磁場也會引起電場。電磁場的場源隨時間變化時,其電場與磁場互相激勵導致電磁場的運動而形成電磁波。電磁波的傳播速度與光速相等,在自由空間中,為c=3×108m/s。電磁波的行進還伴隨著功率的輸送。
    電磁場是物質的特殊形式,它具有一般物質的主要屬性,如質量、能量、動量等。客觀上永遠存在著與觀察條件無關的統一的電磁場,把它分成電場與磁場兩部分是相對的,是與試驗條件有關的。
    球面波、柱面波與平面波 對于隨時間作正弦變化的電磁波,按照其電場強度E與磁場強度H的等相面(即波前面)為球面、柱面或平面的不同情況,電磁波又有球面波、柱面波與平面波之分。

    橫電磁波、橫電波與橫磁波 其電場與磁場都在垂直于傳播方向的平面上的電磁波,稱為橫電磁波,簡稱TEM波。在垂直于波的傳播方向平面上其含電場的電磁波稱為橫電波,簡稱TE波。在垂直于波的傳播方向的平面上只臺磁場的電磁波稱為橫磁波,簡稱TM波。
    電磁波譜 按正弦電磁波在自由空間中的波長λ或頻率f(λf=c=3×108m/s)的順序排列而成的表稱為電磁波頻譜。為了方便,常把波譜分成頻段或波段,如表所示。300GHz以上,便依次進入遠紅外、可見光、x射線和γ射線區域了。
    電磁波是電磁場的一種運動形態。電與磁可說是一體兩面,變
    化的電場會產生磁場(即電流會產生磁場),變化的磁場則會產生電場。變化的電場和變化的磁場構成了一個不可分離的統一的場,這就是電磁場,而變化的電磁場在空間的傳播形成了電磁波,電磁的變動就如同微風輕拂水面產生水波一般,因此被稱為電磁波,也常稱為電波。
    電磁波首先由詹姆斯·麥克斯韋于1865年預測出來,而后由德國物理學家海因里希·赫茲于1887年至1888年間在實驗中證實存在。麥克斯韋推導出電磁波方程,一種波動方程,這清楚地顯示出電場和磁場的波動本質。因為電磁波方程預測的電磁波速度與光速的測量值相等,麥克斯韋推論光波也是電磁波。

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