电磁波由什么组成,本质是什么样的禁止告诉我电磁波是横波,从高深的角度,用一般普物学者听得懂的语言解释

发布时间:2021-02-25 19:05:19

电磁波由什么组成,本质是什么样的禁止告诉我电磁波是横波,从高深的角度,用一般普物学者听得懂的语言解释一下我补充一下问题,结合我所了解的知识,作如下确切提问,1,电磁波是磁场电场交替变换,我想知道如何交替变换的,最好能有示意图2,电场磁场交替变换,那么波以怎样的方式向前行进,最好能有示意图3,对于如上的电磁波的解释,如何与菲涅耳原理达成统一ps我对这个问题十分想知道答案,所以,如果能得到满意解答,愿

网友回答

首先我不太清楚你在念什么阶段.
要说清楚电磁波,首先得说场的概念(法拉第提出的“力线”).到底什么是场呢?首先,一个电荷,可以使周围的带电粒子感受到力,但即使周围没有其他粒子,空间的能量也存在(先别理会零点能).现代科学提出场论的观点,目的在于除了将超距作用排除以外,还在于能将数学的方法引入到对空间的研究中.简单说吧,以前大家研究的方法是从力的角度去看待相互作用,这个观点根深蒂固,但是有严重的逻辑漏洞.,而用场来研究相互作用的话,数学上我们能处理更多的东西,甚至算出还未发现的东西,逻辑上也暂时无解.场并非是虚无缥缈的,他具备了一切的物质属性(不过其构成与现实物质不一样,他有动量,角动量等一系列物质属性,现代科学也把场归入物质范畴)
时现在可以回答电磁波的问题了.首先,所谓波,顾名思义,就是一种周期变化的描述.电场和磁场的周期变化,你得先有这个概念.电磁波,说白了就是MAXWELL方程(二阶偏微分)的一般解的形式.maxwell方程是通过电磁场理论的最基本的东西推导出来(严格说是总结出来)的,所以他的解表达了变化的电磁场的一般发展规律,即交变互生.如果你数学的看他,就觉得没什么而已,不过是解具有波动的形式罢了,但物理学家喜欢找解的物理本质(存在即合理的世界观),因而他们想方设法的将场的理论发展起来,形成了一整套完整的体系.如果你学物理专业的话,大三就可以接触到了,不过我给你提个醒,数学上的难度将会远远大于物理上的理解(记住是远远大于).
最后纠正一下,说电磁波是横波的你不用理会了,因为maxwell方程的解如果考虑上边值条件和初始条件的话,往往很难是完美的横波(比如介质内,金属表面等),一般都会有衰逝,绕旋等非线性情况.所以虽然横波在数学上好处理又好看,但在实际科研中最多用来一阶近似,用途不大.非线性的电磁分析才是王道.
有什么不清楚的尽管追问,我不会的我也会帮你问教授的.
======以下答案可供参考======
供参考答案1:
电磁波的本质是电场和磁场的交变激发和空间传播。
场是一种特殊的物质,是物质的连续态。场原来是一个数学名词,意为:以空间坐标为变量的函数。物理上用场的概念来表达力的空间作用。
电磁场在真空和空气以光速传播。而在介质中的速度则和介质的介电常数有关。
电磁场有其固有的质量,能量和动量。那些喜欢说什么静止质量为0的都可以自己去吊死,电磁波会静止么?它永远是光速的。
电磁波没有一般意义上的体积。它的具体理论可以参照量子理论来解释。但是直到目前,我们的理论仍然无法解释所有的现象,因此,物理学还有很多地方值得人们去探索。
供参考答案2:
电磁波最先是麦克斯韦通过他的著名方程预言出来的,本质是磁场的变化在空间中激起的涟漪,就跟你拿一根木棍在水中搅动会泛起波纹一样
伟大的楼主,如果我的回答对您有帮助,请务必点“采纳哦!谢谢合作!
供参考答案3:
电磁波,由电磁振荡产生,由依次变化,互为因果的变化电场和变化磁场组成,本质是一种能量
电磁波在真空中以直线光速传播,“某人”也曾纠结于此物多年,为此选择了“物理系”“光电专业”,遇到的有关问题有“为什么电磁波会有粒子性”“为什么电磁波无法静止下来”“为什么物质会有波动性”“为什么会有隧道效应”“为什么会泡利不相容”“为什么会有光速,什么物质不会超光速,为什么质量=能量”“物质微粒的真正内部结构是怎么?”,“为什么我们只学习经验公式,却不了解原理”,但是教授告诉我们:“不要问我为什么,因为它就是这样的,因为连量子力学的鼻祖也不了解量子力学。”
但我希望楼主继续努力,来解答这些为什么,也许我确信我已经找到答案好多年了,虽然能解决以上问题,但又能推出“爱因斯坦质能方程的不完全正确性”,所以不敢写下来,不敢在这里献丑了……
供参考答案4:
首先,电磁波是横波是毋庸置疑的。生活中到处都是电磁波:你家的wifi,手机的信号,你用的电脑等等。。
其实最常见的,光就是电磁波。
要了解电磁波的传播方式,首先要了解电场和磁场的几个基本定理:电场高斯定理,磁场高斯定理,电场环路定理,安培环路定理和法拉第电磁感应定律。
法拉第电磁感应定律揭示了磁生电的规律。高中知识,不多赘述。
在恒稳情况下,经典安培环路定理是由电流的连续原理来保证的。然而在非恒稳情况下,安培环路定理需要在方程中增加“位移电流”这一项,来保证以同一边界曲线所作的不同曲面上的电流相同。位移电流和传导电流(普通导线中流过的电流)合在一起称为全电流,而全电流在任何情况下都是连续的,只要边界相同,它在不同曲面上的面积分总是相等。
位移电流是恒稳安培环路定理推广到非恒稳状态的修正项,虽然名字叫“电流”,但实质上是变化的电场。也就是说,变化的电场也可以激发成磁场。
那么结合之前提到的几个定律,可以发现电场磁场可以交替变换并且互相激发并在空间中传播,这也就是基本的电磁波的概念。
电磁波的物理性质如下
电磁波电场矢量E和磁场矢量H互相垂直
电磁波传播方向k和E,H形成的平面垂直
E和H同相位
E,H,k 三个矢量形成右手系
E和H振幅成比例,E比H的比值为根号下磁传导率除以介电常数
电磁波的传播速度为根号下磁传导率乘以介电常数的倒数,也就是光速
电磁波的这些性质均可由麦克斯韦方程组一一导出。
在量子力学中,电磁波的能量被设定为波包的传播形式,也就是说能量是离散的,而不是像经典理论认为电磁波的辐射能量可以被连续发射和吸收。之所以如此做,是普朗克在推导黑体辐射公式时做的假定。这样做避免了维恩在长波处
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