一文解析什么是电磁波电磁波是什么？( 二 ) _小知识

20世纪六七十年代，一位名叫詹姆斯·克拉克·麦克斯韦的苏格兰科学家发展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。他把电和磁之间的这种关系总结成现在所说的麦克斯韦方程。

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德国物理学家海因里希·赫兹将麦克斯韦理论应用于无线电波的产生和接收。为了纪念海因里希·赫兹，无线电波的频率单位(每秒一个周期)被命名为赫兹。

他的无线电波实验解决了两个问题。首先，他具体地证明了麦克斯韦只是一个理论结论——无线电波的速度等于光速，这证明无线电波是光的一种形式。其次，赫兹发现了如何从电线中分离出电场和磁场，并随着麦克斯韦波(电磁波)自由移动。

是波还是粒子？

光由称为光子的离散能量包组成。光子有动量，没有质量，以光速传播。所有的光都有类似粒子和波浪的特性。如何设计一种仪器来感知这些性质中的哪一种受到光的影响，而将光衍射成光谱进行分析的仪器就是观察光的类波性质的一个例子。数码相机中使用的探测器观察光的类粒子特性，单个光子释放电子用于探测和存储图像数据。

极化

光的物理性质之一是可以偏振，偏振是对电磁场方向的一种度量。上图中，电场(红色)垂直极化。

想想把飞盘扔在栅栏上。一个方向会通过，另一个方向会被拒绝。这类似于太阳镜如何通过吸收偏振光来消除眩光。

描述电磁能量

光、电磁波和辐射这三个术语都是指同一个物理资源网络现象:电磁能。

能量可以用频率、波长或能量来描述。这三个在数学上是相关的，所以如果你知道一个，你就可以计算另外两个。没有资源网络的电和有资源网络的微波通常用频率(赫兹)、红外和可见光的波长(米)、X射线和γ射线的能量(电子伏特)来描述。这是一种科学的做法，使用既不太大也不太小的单位很方便。

频率

一秒钟内通过给定点的峰值数量被描述为波的频率。海因里希·赫兹证实无线电波的存在后，一个波或每秒一个周期的频率称为赫兹。具有两个周期并在一秒钟内通过一个点的波的频率是2 Hz 。

波长

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电磁波有类似海浪的波峰和波谷。峰值之间的距离就是波长。最短的波长只是原子大小的一小部分，而目前科学家们正在研究的最长波长可能比我们星球的直径还要大！

活力

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电磁波也可以用它们的能量来描述——以电子伏特为计量单位。电子伏特是使电子通过一伏特电势所需的动能。沿着光谱从长波长移动到短波长，能量随着波长的缩短而增加。考虑一根跳绳，绳子的末端被上下拉动。需要更多的能量来使绳子有更多的波浪。

虽然我们的大气层对于保护生命和使地球适于居住至关重要，但研究Tai 空的高能辐射源并没有太大帮助。仪器必须放置在地球吸收能量的大气层上方，以便“看到”更高的能量，甚至是一些能量较低的光源，如类星体。