Page 124 - 通信技术分析及发展研究

Analysis and Development Research of Communication Technology
通信技术分析及发展研究

（二）电磁波的特点
克斯韦首先根据变化的磁场产生电场第一个假想出会不会有电磁波的存在，
几十年后赫兹用实验证明了这个结论。电磁波是由于电场和磁场相互激发而产生
的。电磁波主要有以下三个特点：

第一个特点是电磁波是一种横波。横波是场的方向和波的传播方向相垂直的
波，电磁波就是场及其传出的方向相垂直。电磁波同振动波一样都有几个主要的
参数波长、振幅、频率。振幅与频率、波长无关。电磁波的能量与振幅的二次方
成正比，能量越大，振幅越大。电磁波根据波长的长短可以分为无线电波、微波、

红外线、可见光、紫外光、X- 射线和伽马射线等。虽然各种电磁波真实存在但
是只有可见光是人眼能够看到的。
第二个特点是电磁波的传播速度与光速一样均为 3.0×108 m/s，电磁波具有
波粒二象性，电磁波的波长与光子能量成反比，电磁波波长越长，绕射能力越大，

沿地面传播越远，如我们的无线电波传送的范围就特别的广，常用于远距离通信。
波长越短光子能量越大，其穿透力越强，如我们医学上用 X- 射线来诊断身体内
部的疾病。
第三个特点是电磁波的传播不需要介质，它可以在真空中传播，这也是电磁

波不同于机械波的一个方面。波长相同的电磁波，在不同的介质中传播的速度不
同，如同样是可见光在固体和气体中传播的速度就不一样。在同一介质中，波长
不同，传播的速度也不相同。电磁波传播速度的大小还跟介质的均匀度有关，介
质均匀，传播速度越快。不同波长穿越障碍物的能力也不同，波长越长的电磁波

越容易绕过障碍物继续传播。再者电磁波的速度还和频率有关，这也是电磁波与
机械波不同的地方。
（三）电磁波的应用
由于电磁波的波长范围大且电磁波的特点，电磁波的应用非常广泛。如我们

经常接触到的手机、电脑等无线电波通信；波长常的电磁波传播范围广，用作长
距离通信，如无线电波通信、红外线波主要用于电视电器遥控等。可见光是我们
唯一用肉眼可以看到的电磁波，可以观察世间万物；波长比可见光短能量较高的
紫外线用于医用消毒杀菌，验证假钞，测量距离等；X 射线用于医疗影像，工程

上的探伤等；伽马射线用于治疗，使原子发生跃迁从而产生新的射线等。
电磁波的发现具有划时代的意义，极大地推动了科技的发展。电磁波的发现

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