电磁波

我们来谈谈电磁波电磁波是什么?它是发生在电磁场中的波。这实际上是由1864年詹姆斯·克拉克·麦克斯韦首次发现的除了电和磁之外的东西所以我们来看看它是如何工作的。当我们观察真空中的电磁场时，我们发现，由于基尔霍夫，法拉第楞兹定律，如果我改变磁通量，就会产生一个电场。所以如果磁通量像这样变化，那么电场就会围绕着变化的磁通量循环。麦克斯韦修改了安培定律他说，电通量的变化会产生磁场。所以这样做,首先它改变的名字安培安培定律,麦克斯韦定律,连同所有4之前的法律在一起,都是执法法律所以James Clerk Maxwell的很多的发现。

但无论如何，它的作用是当你改变一个磁场，就会产生一个电场。改变电场就会产生磁场。所以什么,是说只要你有一个交变磁场或电场可以生成其他的然后你就再次生成将产生另一个人,所以它的传播的形式离开那里一波一种电磁波。美妙的是这是在真空中发生的。所以在真空中，没有介质，我们仍然可以有电磁波，事实上，电磁波总是存在的，我们无法避免它，如果我们从一个交变电场或磁场开始。我们可以通过让正电荷和负电荷互换位置来实现。这会产生一个不断变化的电场。一旦它持续不断地变化，它就不会改变，现在会产生一个变化的磁场它会产生电场的变化，等等，给我们这个漂亮的电磁波。

波的速度可以通过电和磁的标准常数来确定。的速度是1 / mue的平方根乘以ε0,mue 0是自由空间的渗透性和与磁场而ε0是自由空间和介电常数与电场有关,所以我们可以看到他们两个在一起产生电磁波的速度。数字上是3乘以10的8次方米每秒或者说是3亿米每秒，30万公里每秒18.6万英里每秒。换句话说，它大约是在一秒内绕地球赤道七圈半。所以难怪人们在16世纪时无法测量它到底有多快第一次实际测量直到19世纪才发生。好了，我们来看看电磁波和机械波有什么不同。重要的是在真空中传播，记住机械波需要介质。它们代表了水，空气，岩石等介质中的扰动。

在真空中你不能，你在打扰什么?电磁波有答案，我们干扰了电磁场我们不需要介质，我们可以在真空中做因为电场和磁场都存在于真空中。现在人们常说的是“有一种我们看不到的媒介。”问题是速度和机械波一起工作的方式这种被提议用来携带电磁波或光的以太需要非常非常轻和非常非常刚性来支持如此高的波速。所以从另一个角度来看声波通过铝以每秒5100米的速度传播。所以我们需要一种比铝轻得多但又硬得多的材料来支撑速度而不是5100米每秒3亿米每秒。

这是不现实的，而且所有的时间，我们拼命地试图观察以太，我们什么都没看到。这让我们相信这真的是电磁场中的一个扰动，而不是机械波。好了电磁波的一些基本性质,当你有一个平面波,这意味着它只是像这样不像一个光源,出门都喜欢,只是一种平面波这样总是与电场和磁场是互相垂直的。所以如果电场像这样来回运动，磁场也会像这样来回运动。波的传播方向总是由e × b给出所以它垂直于电场也垂直于磁场。在之前的例子中电场是这样的，磁场也是这样波会朝着这个方向，垂直于电场和磁场。

对所有的波来说波长乘以频率等于速度。在这种情况下，速度非常非常大。现在我们大部分时间都在研究机械波频率不能太大因为它与介质有关介质必须对被干扰做出反应这花了我们一点时间。但对于电磁波，这只是与干扰和电磁场有关，它们不是介质。这意味着频率可以非常高，它只受电荷来回移动速度的限制。有些电磁波的频率可以达到每秒10的22次方10的24次方这比任何物理介质能承受的频率都要高。不管怎样，这就是电磁波。