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| − | 电磁辐射 | + | 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 。 从科学 的 角度来说， 电磁波 是一种能量 ， 凡 是 高于绝对零度的物体都会释出 电磁波。 且温度越高，放出 电磁波 的 波 长就越短 。<ref>[http://m.elecfans.com/article/776120.html 电磁波 如何产生],电子发烧友网，2018-09-13</ref> |
| − | + | 中文名 电磁 波 | |
| − | + | 外文名 Electromagnetic wave | |
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| + | 别 称 电磁辐射、电子烟雾 | ||
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| + | 表达式 S=E×H | ||
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| + | 提出者 詹姆斯·麦克斯韦 | ||
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| + | 提出时间 1865年 | ||
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| + | 适用领域范围 通信、微波炉、遥控器 | ||
=='''电磁波的发现'''== | =='''电磁波的发现'''== | ||
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赫兹的实验是划时代的突破，为无线电通信奠定了基础。为了纪念他，电磁波的频率单位被命名为“赫兹”。<ref>[https://www.360kuai.com/pc/90c1bd187e7ebdcbe?cota=3&kuai_so=1&sign=360_7bc3b157&refer_scene=so_55 电磁波是谁发现的],快资讯网，2019-06-21</ref> | 赫兹的实验是划时代的突破，为无线电通信奠定了基础。为了纪念他，电磁波的频率单位被命名为“赫兹”。<ref>[https://www.360kuai.com/pc/90c1bd187e7ebdcbe?cota=3&kuai_so=1&sign=360_7bc3b157&refer_scene=so_55 电磁波是谁发现的],快资讯网，2019-06-21</ref> | ||
| − | ==''' | + | ==''' 电磁波概述'''== |
| − | + | 电磁波是电磁 场 的一 种运动形态 。电 与 磁 可说 是一 体两 面 ，变化 的电场 会产生 磁场（ 即 电 流会产生 磁场），变 化 的磁场 则 会 产生 电场。 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。 | |
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| + | 电磁波频率低时，主要藉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，其能量几乎全部反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，能量不可能全部反回原振荡电路，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勋阳光的光与热，这就好比是「电磁辐射藉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&TImes;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 。 | |
| − | 电磁波 | + | 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 。<ref>[http://www.elecfans.com/instrument/604357_2.html 电磁 波 的 产生 与原理],电子发烧友网，2017年12月16日</ref> |
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| − | + | ==''' 产生 原理'''== | |
| − | 电磁 | + | 电磁 场是 物 质 存在 的一种特殊形式 。电 荷在其周围产生电场 ，这 个 电场 又以力作用于其他电荷。磁体 和 电流在其周围产生磁场，而这个 磁场 又以力作用于其他 磁 体和内部有 电 流 的 物体 。 |
| − | + | 电磁场也具有能量和动量，是传递电磁力的媒介，它弥漫于整个空间。 | |
| − | 电磁 | + | 根据麦克斯韦的预言： 电磁 场就这样 在电 生磁 ，磁 生 电的 过程中 以 光速 在空间 上 不 断 传播 开 来， 像潮水 一样 一 波 一 波 地 向 前涌 动， 形 成 了 电磁波。<ref>[https://baijiahao.baidu.com/s?id=1608783152107830498&wfr=spider&for=pc 电磁波的 产 生],新浪网，2017-12-19</ref> |
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=='''能量'''== | =='''能量'''== | ||
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=='''电磁波谱'''== | =='''电磁波谱'''== | ||
| − | 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 | + | 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。 |
| − | + | 电 磁 波 频谱的划分： <ref>[http://download.eeworld.com.cn/detail/nishisb/158064 电磁 波 频谱的划 分], 电子 工程 世界网</ref> | |
| − | + | 1、甚低频(VLF)3 kHz~30 kHz，对应电磁波的波长为甚长波100 km~10 km； | |
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| + | 2、低频(LF)30 kHz ~300 kHz，对应电磁波的波长为长波10 km~1 km； | ||
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| + | 3、中频(MF)300 kHz~3000 kHz，对应电磁波的波长为中波1000 m~100 m； | ||
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| + | 4、高频(HF)3 MHz~30 MHz，对应电磁波的波长为短波 | ||
无线电波0.1毫米～3000米（微波0.1毫米~1米） | 无线电波0.1毫米～3000米（微波0.1毫米~1米） | ||
| − | 红外线0.76微米～1毫米（其中：近红外短波为0.76～1.1微米，近红外长波为1.1 | + | 红外线0.76微米～1毫米（其中：近红外短波为0.76～1.1微米，近红外长波为1.1～2.5微米，中红外为2.5～6微米，远红外为6～15微米，超远红外为15～1毫米） |
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可见光0.38微米～0.76微米 | 可见光0.38微米～0.76微米 | ||
於 2019年12月22日 (日) 14:45 的修訂
電磁波是由相同且互相垂直的電場與磁場在空間中衍生髮射的震盪粒子波，是以波動的形式傳播的電磁場，具有波粒二象性。電磁波是由同相振盪且互相垂直的電場與磁場在空間中以波的形式移動，其傳播方向垂直於電場與磁場構成的平面。電磁波在真空中速率固定，速度為光速。
電磁波伴隨的電場方向，磁場方向，傳播方向三者互相垂直，因此電磁波是橫波。當其能階躍遷過輻射臨界點，便以光的形式向外輻射，此階段波體為光子，太陽光是電磁波的一種可見的輻射形態，電磁波不依靠介質傳播，在真空中的傳播速度等同於光速。從科學的角度來說，電磁波是一種能量，凡是高於絕對零度的物體都會釋出電磁波。且溫度越高，放出電磁波的波長就越短。[1] 中文名 電磁波
外文名 Electromagnetic wave
別 稱 電磁輻射、電子煙霧
表達式 S=E×H
提出者 詹姆斯·麥克斯韋
提出時間 1865年
適用領域範圍 通信、微波爐、遙控器
電磁波的發現
1873年，英國物理學家麥克斯韋在他的著作《電磁學》中提出了電磁理論，預言了電磁波的存在。他去世八年後，德國物理學家赫茲的實驗證實了這一預測。
1887年，赫茲通過電火花放電實驗證實了電磁波的存在。赫茲在兩根銅條的兩端放置了一個大金屬片和一個小金屬球，他把銅條排成一條直線，讓兩個球互相面對，中間留有一個空隙。然後大金屬片被充上不同的電荷，兩個球之間產生火花。
每一個火花都可以將自由運動的電磁波從銅棒中分離出來，銅棒以振盪器為中心向四面八方發射。這不僅證實了電磁波的存在，而且表明電磁波可以不用電線傳播。
赫茲的實驗是劃時代的突破，為無線電通信奠定了基礎。為了紀念他，電磁波的頻率單位被命名為「赫茲」。[2]
電磁波概述
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。
電磁波頻率低時，主要藉由有形的導電體才能傳遞。原因是在低頻的電振盪中，磁電之間的相互變化比較緩慢，其能量幾乎全部反回原電路而沒有能量輻射出去；電磁波頻率高時即可以在自由空間內傳遞，也可以束縛在有形的導電體內傳遞。在自由空間內傳遞的原因是在高頻率的電振盪中，磁電互變甚快，能量不可能全部反回原振盪電路，於是電能、磁能隨着電場與磁場的周期變化以電磁波的形式向空間傳播出去，不需要介質也能向外傳遞能量，這就是一種輻射。舉例來說，太陽與地球之間的距離非常遙遠，但在戶外時，我們仍然能感受到和勛陽光的光與熱，這就好比是「電磁輻射藉由輻射現象傳遞能量」的原理一樣。
電磁波為橫波。電磁波的磁場、電場及其行進方向三者互相垂直。振幅沿傳播方向的垂直方向作周期性交變，其強度與距離的平方成反比，波本身帶動能量，任何位置之能量功率與振幅的平方成正比。 其速度等於光速c（每秒3&TImes;10的8次方米）。在空間傳播的電磁波，距離最近的電場（磁場）強度方向相同，其量值最大兩點之間的距離，就是電磁波的波長λ，電磁每秒鐘變動的次數便是頻率f。三者之間的關係可通過公式c=λf。
通過不同介質時，會發生折射、反射、繞射、散射及吸收等等。電磁波的傳播有沿地面傳播的地面波，還有從空中傳播的空中波以及天波。波長越長其衰減也越少，電磁波的波長越長也越容易繞過障礙物繼續傳播。[3]
產生原理
電磁場是物質存在的一種特殊形式。電荷在其周圍產生電場，這個電場又以力作用於其他電荷。磁體和電流在其周圍產生磁場，而這個磁場又以力作用於其他磁體和內部有電流的物體。
電磁場也具有能量和動量，是傳遞電磁力的媒介，它瀰漫於整個空間。
根據麥克斯韋的預言：電磁場就這樣在電生磁，磁生電的過程中以光速在空間上不斷傳播開來，像潮水一樣一波一波地向前涌動，形成了電磁波。[4]
能量
電磁波的能量大小由坡印廷矢量決定，即S=E×H,其中s為坡印廷矢量，E為電場強度，H為磁場強度。E、H、S彼此垂直構成右手螺旋關係；即由S代表單位時間流過與之垂直的單位面積的電磁能，單位是W/m2。 電磁波具有能量，電磁波是一種物質。
計算
公式
c=λf
c：波速(光速是一個常量，真空中約等於3×10^8m/s) 單位：m/s
f：頻率（單位：Hz,1MHz=1000kHz=1×10^6Hz）
λ：波長（單位：m）
真空中電磁波的波速為c，它等于波長λ和頻率f的乘積c=λf
真空中電磁波傳播的速度c—大約30萬千米每秒，是宇宙間物質運動的最快速度。c是物理學中一個十分重要的常數，目前公認的數值是：
c=299792.458km/s≈3×10^×8m/s
單位
電磁波頻率的單位也是赫茲（Hz）。但常用的單位是千赫（KHz）和兆赫（MHz）。
發現
理論
1864年，英國科學家麥克斯韋在總結前人研究電磁現象的基礎上，建立了完整的電磁波理論。他斷定電磁波的存在，推導出電磁波與光具有同樣的傳播速度。 證實
1887年，德國物理學家赫茲用實驗證實了電磁波的存在。之後，1898年，馬可尼又進行了許多實驗，不僅證明光是一種電磁波，而且發現了更多形式的電磁波，它們的本質完全相同，只是波長和頻率有很大的差別。
電磁波譜
按照波長或頻率的順序把這些電磁波排列起來，就是電磁波譜。
電磁波頻譜的劃分： [5]
1、甚低頻(VLF)3 kHz~30 kHz，對應電磁波的波長為甚長波100 km~10 km；
2、低頻(LF)30 kHz ~300 kHz，對應電磁波的波長為長波10 km~1 km；
3、中頻(MF)300 kHz~3000 kHz，對應電磁波的波長為中波1000 m~100 m；
4、高頻(HF)3 MHz~30 MHz，對應電磁波的波長為短波
無線電波0.1毫米～3000米（微波0.1毫米~1米）
紅外線0.76微米～1毫米（其中：近紅外短波為0.76～1.1微米，近紅外長波為1.1～2.5微米，中紅外為2.5～6微米，遠紅外為6～15微米，超遠紅外為15～1毫米）
可見光0.38微米～0.76微米
紫外線10納米～0.38微米
X射線1皮米～10納米
γ射線0.1皮米～1皮米
高能射線小於1皮米
傳真（電視）用的波長是3～6米
雷達用的波長在3米到幾毫米。
電磁輻射種類
廣義的電磁輻射通常是指電磁波頻譜而言。狹義的電磁輻射是指電器設備所產生的輻射波，通常是指紅外線以下部分。
電磁輻射是傳遞能量的一種方式，輻射種類可分為三種：
游離輻射
有熱效應的非游離輻射
無熱效應的非游離輻射
基地台電磁波絕非游離輻
射波
用途
無線電 無線電廣播與電視都是利用電磁波來進行的。在無線電廣播中，人們先將聲音信號轉變為電信號，然後將這些信號由高頻振盪的電磁波帶着向周圍空間傳播。而在另一地點，人們利用接收機接收到這些電磁波後，又將其中的電信號還原成聲音信號，這就是無線廣播的大致過程而在電視中，除了要像無線廣播中那樣處理聲音信號外，還要將圖象的光信號轉變為電信號，然後也將這兩種信號一起由高頻振盪的電磁波帶着向周圍空間傳播，而電視接收機接收到這些電磁波後又將其中的電信號還原成聲音信號和光信號，從而顯示出電視的畫面和喇叭里的聲音。 [3]
無線電廣播利用的電磁波的頻率很高，範圍也非常大，而電視所利用的電磁波的頻率則更高，範圍也更大。
其他方面
此外，電磁波還應用於手機通訊、衛星信號、導航、遙控、定位、家電（微波爐、電磁爐）紅外波、工業、醫療器械等方面。
對人體的危害
1. 對中樞神經系統的危害
神經系統對電磁輻射的作用很敏感，受其低強度反覆作用後，中樞神經系統機能發生改變，出現神經衰弱症候群，主要表現有頭痛，頭暈，無力，記憶力減退，睡眠障礙（失眠，多夢或嗜睡），白天打瞌睡，易激動，多汗，心悸，胸悶，脫髮等，尤其是入睡困難，無力，多汗和記憶力減退更為突出．這些均說明大腦是抑制過程占優勢．所以受害者除有上述症候群外，還表現有短時間記憶力減退，視覺運動反應時值明顥延長；手腦協調動作差，表現對數字劃記速度減慢，出現錯誤較多.
2. 對機體免疫功能的危害
使身體抵抗力下降．動物實驗和對人群受輻射作用的研究和調查表明，人體的白血球吞噬細菌的百分率和吞噬的細菌數均下降．此外受電磁輻射長期作用的人，其抗體形成受到明顯抑制．
3.對心血管系統的影響
受電磁輻射作用的人，常發生血液動力學失調，血管通透性和張力降低．由於植物神經調節功能受到影響，人們多以心動過緩症狀出現，少數呈現心動過速．受害者出現血壓波動，開始升高，後又回復至正常，較後出現血壓偏低；心電圖出現R T 波的電壓下降，這是迷走神經的過敏反應，也是心肌營養障礙的結果；P?Q間的延長，P波加寬，說明房室傳導不良．此外，長期受電磁輻射作用的人，其心血管系統的疾病，會更早更易促使其發生和發展．
4.對血液系統的影響
在電磁輻射的作用下，周圍血像可出現白血球不穩定，主要是下降傾向，白血球減少．紅血球的生成受到抑制，出現網狀紅血球減少．對操縱雷達的人健康調查結果表明，多數人出現白血球降低．此外，當無線電波和放射線同時作用人體時，對血液系統的作用較單一因素作用可產生更明顯的傷害.
5.對視覺系統的影響
眼組織含有大量的水份，易吸收電磁輻射功率，而且眼的血流量少，故在電磁輻射作用下，眼球的溫度易升高．溫度升高是造成產生白內障的主要條件，溫度上升導玫眼晶狀體蛋白質凝固，多數學者認為，較低強度的微波長期作用，可以加速晶狀體的衰老和混濁，並有可能使有色視野縮小和暗適應時間延長，造成某些視覺障礙．此外，長期低強度電磁輻射的作用，可促使視覺疲勞，眼感到不舒適和眼感乾燥等現象。[6]