电磁波的波长与频率的关系,电磁波的波长取决于什么

首页 > 健康 > 作者:YD1662022-11-24 09:35:25

除了借助环境物体进行反射之外,就只剩两个选择,一个是衍射(绕射),一个是直接穿透过去!

关于衍射,如果你的物理知识还没还给老师的话,应该记得“小孔成像”吧?

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衍射,指的是波(如光波)遇到障碍物时偏离原来直线传播的物理现象。也就是说,电磁波具备“绕开”障碍物的能力。波长越长(大于障碍物尺寸),波动性越明显,越容易发生衍射现象。

再来看穿透。穿透这个比较麻烦。它包括了3个过程。

第一步,是障碍物表面。

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电磁波从空气到障碍物(也就是导体),需要用外面的电场和磁场感应出介质里面的电场和磁场。

基于经典电磁波理论,电磁波在不同介质的传播速度,取决于介质(障碍物)的介电特性和介磁特性。如果介质是理想导体,导电性能特别好,那么,电场在该理想导体内部永远为0,就不能产生电场。

所以,如果障碍物是理想导体,所有的电磁波都会反射回去。

对于非理想导体(大部分介质),电磁波在表面上分成折射和反射的两部分。两部分的比例跟波速、入射角有关,而波速又跟频率有关。所以,经过介质表面时,电磁波信号就已经衰减掉一部分了。

好了,接下来是第二步,电磁波折射的一部分终于进入介质内部。

介质分为均匀介质和不均匀介质。我们先说均匀介质。

大部分介质不是理想导体或良导体,而是绝缘体或者有不同电阻率值的导体。

电磁波在绝缘体中的传播较为顺畅。像玻璃,就是一种非常典型的绝缘体。光线在玻璃中传播时,吸收率很低,所以玻璃看着就很透明。

很多晶体,例如食盐晶体、冰糖晶体,还有纯净的水结成的冰,都和玻璃类似。

最典型的就是光纤。光在光纤中,可以传输几十公里。

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光纤的纤芯

电磁波在有不同电阻率的导体中传播,可以使用麦克斯韦方程式进行计算。具体怎么算,我就不解释了。

我们可以简单来理解:

电磁波是电场和磁场的传播,波峰和波谷是电场的两个极值。

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