電磁振蕩與電磁波

1、電磁振蕩與電磁波電磁振蕩是指其工作的過程在電路里產(chǎn)生中的， 線圈通過的 電流、電容器極板上的核電荷數(shù)、電容器產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度、線圈 的磁感應(yīng)強(qiáng)度以及、 電場(chǎng)能都發(fā)生周期性的變化， 我們把此現(xiàn)象 稱作電磁振蕩。 電磁振蕩會(huì)產(chǎn)生振蕩電流， 有電流的產(chǎn)生就會(huì)形 成磁場(chǎng)，磁場(chǎng)又會(huì)反過來(lái)產(chǎn)生電流，以此變化。變化的磁場(chǎng)和電 場(chǎng)兩者形成了一個(gè)統(tǒng)一的能量場(chǎng)稱為電磁場(chǎng)。 電磁波就是由于周 期性變化的電磁場(chǎng)傳播而形成的。 論文以電磁振蕩的特性、 電磁 波的特點(diǎn)、電磁波的應(yīng)用三方面為主要內(nèi)容來(lái)進(jìn)行探究。一、電磁振蕩的特點(diǎn) 電磁振蕩產(chǎn)生大小和方向做周期性變化的振蕩電流， 我們把 產(chǎn)生振蕩電流的回路成為 LC 振蕩回路。

2、（如圖所示）。電磁振 蕩過程主要包括以下幾方面特點(diǎn)：首先電磁振蕩過程會(huì)出現(xiàn)兩種現(xiàn)象： 電容器的充放電和線圈 的自感現(xiàn)象；同時(shí)伴隨著兩種能量：電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能，電場(chǎng)能貯 存于電容器內(nèi)，由極板上電荷量多少?zèng)Q定。磁場(chǎng)能，貯存于線圈 內(nèi)，由電路中的電流強(qiáng)度決定。 我們把振蕩過程中的物理量分為 兩組，一組是電流強(qiáng)度、磁感強(qiáng)度和磁場(chǎng)能，它們同時(shí)增大，同 時(shí)減小，同時(shí)最大，同時(shí)為零，一 ？皿是電荷量、電容器兩極板 間電壓、電場(chǎng)強(qiáng)度、 線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電場(chǎng)能， 它們同時(shí)增大， 同時(shí)減小，同時(shí)最大，同時(shí)為零。但是這兩組物理量異步，即一組增大，另一組就減小，一組最大，另一組就為零。電磁正當(dāng)有兩種過程： 充電過程和

3、放電過程， 兩過程循環(huán)交 疊。充電過程：電容器上的電荷量在增加，回路中電流在減小， 磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能；充電完畢（放電開始）：電荷量最大，電 場(chǎng)能達(dá)到最大，回路中電流 i=0 ， 磁場(chǎng)能為零。充電時(shí)線圈相 當(dāng)于電源。放電過程：電容器上的電荷量在減少，回路中電流在 增加，電場(chǎng)能在向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化。放電完畢（充電開始）：電荷量 為零，電場(chǎng)能為零，回路中電流達(dá)到最大，磁場(chǎng)能達(dá)到最大。放 電時(shí)，電容器相當(dāng)于電源。二、電磁波的特點(diǎn) 克斯韋首先根據(jù)變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)第一個(gè)假想出會(huì)不會(huì) 有電磁波的存在， 幾十年后赫茲用實(shí)驗(yàn)證明了這個(gè)結(jié)論。 電磁波 是由于電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互激發(fā)而產(chǎn)生的。 電磁波主要有以下三個(gè)等 特點(diǎn)

4、：第一特點(diǎn)電磁波是一種橫波。 橫波是場(chǎng)的方向和波的傳播方 向相垂直的波， 電磁波就是場(chǎng)及其傳出的方向相垂直。 電磁波同 振動(dòng)波一樣都有幾個(gè)主要的參數(shù)波長(zhǎng)、 振幅、頻率。振幅與頻率、 波長(zhǎng)無(wú)關(guān)。電磁波的能量與振幅的二次方成正比，能量越大，振 幅越大。電磁波根據(jù)波長(zhǎng)的長(zhǎng)短可以分為無(wú)線電波、微波、紅外 線、可見光、紫外光、 X- 射線和伽馬射線等等。雖然各種電磁波 真實(shí)存在但是只有可見光是人眼能夠看到的。磁波具有波粒二象性， 電磁波的波長(zhǎng)與光子能量成反比， 電磁波 波長(zhǎng)越長(zhǎng)，繞射能力越大，沿地面?zhèn)鞑ピ竭h(yuǎn)，例如我們的無(wú)限電 波傳送的范圍就特別的廣， 常用于遠(yuǎn)距離通信。 波長(zhǎng)越短光子能 量越大，其穿透力

5、越強(qiáng)，如我們醫(yī)學(xué)上用 X- 射線來(lái)診斷身體內(nèi) 部的疾病。第三是電磁波的傳播不需要介質(zhì)， 它可以在真空中傳播， 這 也是電磁波不同于機(jī)械波的一個(gè)方面。 波長(zhǎng)相同的電磁波， 在不 同的介質(zhì)中傳播的速度不同， 如同樣是可見光在固體和氣體中傳 播的速度就不一樣。在同一介質(zhì)中，波長(zhǎng)不同，傳播的速度也不 相同。電磁波傳播速度的大小還跟介質(zhì)的均勻度有關(guān)， 介質(zhì)均勻， 傳播速度越快。 不同波長(zhǎng)穿越障礙物的能力也不同， 波長(zhǎng)越長(zhǎng)的 電磁波越容易繞過障礙物繼續(xù)傳播。 再者電磁波的速度還和頻率 有關(guān)，這也是電磁波與機(jī)械波不同的地方。三、電磁波的應(yīng)用由于電磁波的波長(zhǎng)范圍大且電磁波的特點(diǎn)， 電磁博得應(yīng)用非 常廣泛。如我們經(jīng)常接觸到的手機(jī)、電腦等無(wú)線電波通信；波長(zhǎng) 常的電磁波傳播范圍廣，用作長(zhǎng)距離通信，例如無(wú)線電波通信、 紅外線波主要用于用于電視電器遙控等。 可見光是我們唯一用肉 眼可以看到的電磁波， 可以觀察世間萬(wàn)物； 波長(zhǎng)比可見光短能量 較高的紫外線用于醫(yī)用消毒殺菌，驗(yàn)證假鈔，測(cè)量距離等；X 射線用于醫(yī)療影像，工程上的探傷等；伽瑪射線用于治療，使原子 發(fā)生躍遷從而產(chǎn)生新的射線等。四、結(jié)語(yǔ)電磁波的發(fā)現(xiàn)具有劃時(shí)代的意義，極大的推動(dòng)了科技的發(fā)展。電磁波的發(fā)現(xiàn)在近代物理學(xué)上具有里程碑的作用?，F(xiàn)在電磁波已經(jīng)滲入到