電磁波如何產生
2021-01-12 電子發燒友陳翠 發表於 2018-09-13 18:02:40
電磁波，是由相同且互相垂直的電場與磁場在空間中衍生發射的震蕩粒子波，是以波動的形式傳播的電磁場，具有波粒二象性。電磁波是由同相振蕩且互相垂直的電場與磁場在空間中以波的形式移動，其傳播方向垂直於電場與磁場構成的平面。電磁波在真空中速率固定，速度為光速。
電磁波伴隨的電場方向，磁場方向，傳播方向三者互相垂直，因此電磁波是橫波。當其能階躍遷過輻射臨界點，便以光的形式向外輻射，此階段波體為光子，太陽光是電磁波的一種可見的輻射形態，電磁波不依靠介質傳播，在真空中的傳播速度等同於光速。
從科學的角度來說，電磁波是一種能量，凡是高於絕對零度的物體都會釋出電磁波。且溫度越高，放出電磁波的波長就越短。
電磁波發現和產生電磁波是電磁場的一種運動形態。電與磁可說是一體兩面，變化的電場會產生磁場（即電流會產生磁場），變化的磁場則會產生電場。變化的電場和變化的磁場構成了一個不可分離的統一的場，這就是電磁場，而變化的電磁場在空間的傳播形成了電磁波，電磁的變動就如同微風輕拂水面產生水波一般，因此被稱為電磁波，也常稱為電波。
電磁波首先由詹姆斯·麥克斯韋於1865年預測出來，而後由德國物理學家海因裡希·赫茲於1887年至1888年間在實驗中證實存在。麥克斯韋推導出電磁波方程，一種波動方程，這清楚地顯示出電場和磁場的波動本質。因為電磁波方程預測的電磁波速度與光速的測量值相等，麥克斯韋推論光波也是電磁波。
例如：你將一根金屬棒（天線）快速的循環連接電池的正負極，或者用一個電磁鐵對其進行高速反覆通電斷電，就可以分別以電場和磁場為初始源頭向外輻射電磁波了。
當然上述實驗在理論上是可行的，但實際不會產生什麼效果，因為手速變換太慢了。但是無線電波發射也就是這個原理，在設備應用中就是利用電晶體來代替你的手罷了。其中前者的方式主要用於信號傳輸，而後者的方式主要用於無線充電領域比較多。
對於電磁波的接收跟水波、聲波之類是一樣的，發射與接收完全就是對稱的。所以你若要親自測試電磁波的原理只需要有一根金屬棒或一個電磁鐵，這個空間電磁波就會在金屬棒和線圈內感應出電壓。產生的這個電壓波形和空間內傳輸的電磁波波形是完全一致的，通常幅度一般較小。
電磁波的證實1、在麥克斯韋發現電磁場理論多年後的1888年，德國物理學家赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在．
2、赫茲測定了電磁波的波長和頻率，得到電磁波的傳播速度，證實這個速度等於光速．
3、赫茲還用實驗證明，電磁波具有波的一切特性。
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