電磁波詳解
電磁波(Electromagnetic Wave)是由電場和磁場相互激發、在空間中傳播的能量形式。它既是現代通信的基石(如手機、Wi-Fi、衛星信號),也是自然界中光、熱輻射等現象的本質。以下從定義、產生、特性、分類及應用全面解析:
一、電磁波的本質
1. 核心定義
- 電場與磁場的振蕩:電磁波是電場(E)和磁場(B)在空間中以垂直方向交替變化并傳播的橫波。
- 無需介質:與聲波不同,電磁波可在真空中傳播(如太陽光穿越太空到達地球)。
- 光速傳播:真空中速度為 ( c \approx 3 \times 10^8 , \text{m/s} )。
2. 理論基礎
- 麥克斯韋方程組:19世紀由詹姆斯·麥克斯韋提出,統一了電與磁的規律,預言電磁波存在,可進一步參考波動方程。