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江湖车侠|「硬见小百科」一文解析什么是电磁波( 二 )


经典波在不将物质传输通过介质的情况下传输能量 。 池塘中的波浪不会将水分子从一个地方带到另一个地方 。 而是波的能量在水中传播 ， 将水分子留在原处 ， 就像臭虫在水中的涟漪上跳动一样 。
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江湖车侠|「硬见小百科」一文解析什么是电磁波当气球在头发的头上摩擦时 ， 会产生静电电荷 ， 使它们的各个头发互相排斥 。
电可以是静态的 ， 例如可以使头发直立的能量 。 磁性也可以是静态的 ， 就像在冰箱的磁铁中一样 。 变化的磁场将感应变化的电场 ， 反之亦然-两者相互关联 。
这些变化的场形成电磁波 ， 电磁波与机械波的不同之处在于 ， 它们不需要介质即可传播 。 这意味着电磁波不仅可以传播通过空气和固体材料 ， 而且还可以传播通过空间的真空 。
在1860年代和1870年代 ， 一位名叫James Clerk Maxwell的苏格兰科学家开发了一种解释电磁波的科学理论 。 他注意到电场和磁场可以耦合在一起形成电磁波 ， 他将电和磁之间的这种关系总结为现在称为“麦克斯韦方程组”的内容 。
江湖车侠|「硬见小百科」一文解析什么是电磁波
德国物理学家海因里希·赫兹（Heinrich Hertz）将麦克斯韦的理论应用到无线电波的产生和接收中 。 为了纪念海因里希·赫兹（Heinrich Hertz） ， 将无线电波的频率单位（每秒一个周期）命名为赫兹 。
他的无线电波实验解决了两个问题 。 首先 ， 他以具体的方式证明了麦克斯韦只是理论上的结论-无线电波的速度等于光的速度 ， 这证明无线电波是光的一种形式 。 其次 ， 赫兹发现了如何使电场和磁场与电线分离 ， 并随着麦克斯韦波（电磁波）自由移动 。
是波浪还是颗粒？
光由称为光子的离散能量包构成 。 光子带有动量 ， 没有质量 ， 并且以光速传播 。 所有光都具有类粒子和类波特性 ， 仪器如何设计以感测光影响观察到这些属性中的哪一个 ， 将光衍射到光谱中进行分析的仪器就是观察光的波状特性的一个例子 。 数码相机中使用的检测器观察到了光的粒子状性质 ， 单个光子释放出用于检测和存储图像数据的电子 。
极化
光的物理特性之一是它可以被偏振 ， 极化是电磁场取向的量度 。 在上图中 ， 电场（红色）是垂直极化的 。
想一想在栅栏上扔飞盘 ， 在一个方向 ， 它将通过 ， 在另一个方向 ， 它将被拒绝 。 这类似于太阳镜如何通过吸收光的偏振部分来消除眩光 。
描述电磁能
术语光 ， 电磁波和辐射均指相同的物理现象：电磁能 。
该能量可以用频率 ， 波长或能量来描述 。 所有这三个在数学上都是相关的 ， 因此 ， 如果您知道一个 ， 就可以计算另外两个 。 无线电和微波通常用频率（赫兹） ， 红外和可见光的波长（米）来描述 ， X射线和伽马射线的能量（电子伏特）来描述 。 这是一种科学惯例 ， 可以方便地使用数量既不太大也不不太小的单位 。
频率
一秒钟内通过给定点的波峰数量被描述为波的频率 。 在海因里希·赫兹（Heinrich Hertz）确定无线电波的存在之后 ， 每秒一波或一个周期的频率称为赫兹（Hz） 。 具有两个周期且在一秒内通过一个点的波的频率为2 Hz 。
波长
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