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電磁波的概述


電磁場包含電場與磁場兩個方麵,分別用電場強度E(或電位移D)及磁通密度B(或磁場強度H)表示其特性。按照麥克斯韋的電磁場理論,這兩部分是緊密相依的。時變的電場會引起磁場,時變的磁場也會引起電場。電磁場的場源隨時間變化時,其電場與磁場互相激勵導致電磁場的運動而形成電磁波。電磁波的傳播速度與光速相等,在自由空間中,為c=3×10^8m/s。電磁波的行進還伴隨著功率的輸送。
電磁場是物質的特殊形式,它具有一般物質的主要屬性,如質量、能量、動量等。客觀上永遠存在著與觀察條件無關的統一的電磁場,把它分成電場與磁場兩部分是相對的,是與試驗條件有關的。
球麵波、柱麵波與平麵波 對於隨時間作正弦變化的電磁波,按照其電場強度E與磁場強度H的等相麵(即波前麵)為球麵、柱麵或平麵的不同情況,電磁波又有球麵波、柱麵波與平麵波之分。

橫電磁波、橫電波與橫磁波 其電場與磁場都在垂直於傳播方向的平麵上的電磁波,稱為橫電磁波,簡稱TEM波。在垂直於波的傳播方向平麵上隻含電場的電磁波稱為橫電波,簡稱TE波。在垂直於波的傳播方向的平麵上隻含磁場的電磁波稱為橫磁波,簡稱TM波。
電磁波譜 按正弦電磁波在自由空間中的波長λ或頻率f(λf=c=3×10^8m/s)的順序排列而成的表稱為電磁波頻譜。為了方便,常把波譜分成頻段或波段,如表所示。300GHz以上,便依次進入遠紅外、可見光、x射線和γ射線區域了。

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