电磁波和无线电是什么

Posted 2022-06-22 ZhangJiQun.

目录

电磁波

无线电波谱：

---

电磁波

电磁波(Electromagnetic wave)是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的振荡粒子波，是以波动的形式传播的电磁场，具有波粒二象性，其粒子形态称为光子，电磁波与光子不是非黑即白的关系，而是根据实际研究的不同，其性质所体现出的两个侧面。由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面。

电磁波在真空中速率固定，速度为光速。见麦克斯韦方程组。

电磁波伴随的电场方向，磁场方向，传播方向三者互相垂直，因此电磁波是横波。电磁波实际上分为电波和磁波，是二者的总称，但由于电场和磁场总是同时出现，同时消失，并相互转换，所以通常将二者合称为电磁波，有时可直接简称为电波。

在量子力学角度下，电磁波的能量以一份份的光子呈现，光子本质上来说就是是波包，即以局域性能量呈现的波。电磁波的能量是量子化的，当其能级阶跃迁过辐射临界点，便以光子的形式向外辐射，此阶段波体为光子，光子属于玻色子。

一定频率范围的电磁波可以被人眼所看见，称之为可见光，或简称为光，太阳光是电磁波的一种可见的辐射形态。电磁波不依靠介质传播。

电磁辐射通常意义上指所有电磁辐射特性的电磁波，非电离辐射是指无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线。而X射线及γ射线通常被认为是放射性的辐射。称作电离辐射。

按照波长或频率的顺序这些电磁波排列起来，就是电磁波谱。如果把每个波段的频率由低至高依次排列的话，它们是工频电磁波、无线电波（分为长波、中波、短波、微波）、红外线、可见光、紫外线、X射线及γ射线。以无线电的波长最长，宇宙射线（x射线、γ射线和波长更短的射线）的波长最短。

• 无线电波用于通信等
• 微波用于微波炉
• 红外线用于遥控,热成像仪，红外制导导弹等，可见光是大部分生物用来观察事物的基础
• 紫外线用于医用消毒，验证假钞,测量距离，工程上的探伤等
• X射线用于CT照相，伽玛射线用于治疗,使原子发生跃迁从而产生新的射线等。

无线电波谱：

在19世纪末，意大利人马可尼和俄国人波波夫同在1895年进行了无线电通信试验。在此后的100年间，从3KHz直到300GHz频谱被认识、开发和逐步利用。随着技术的发展，3KHz以下的极长波电磁波已经可以产生出来了，300GHz以上的光学波段（红外线）也逐渐可以用电子振荡技术产生了，而不仅仅只是停留在量子跃迁产生（如激光器）的层面上了，如今用电子技术产生的电磁波频率可以超过1000GHz（1THz），最高甚至可以达到几万GHz（几十THz）。

根据不同的传播特性，不同的使用业务，对整个无线电频谱进行划分，共分13段：至低频、极低频(ELF)、超低频(SLF)、特低频(ULF)、甚低频(VLF)、低频(LF)、中频(MF)，高频(HF)、甚高频(VHF)、特高频(UHF)、超高频(SHF)、极高频(EHF)和至高频，加上吉米波和忽米波，对应的波段从吉米波、至长波(百兆米波)、极长波(十兆米波)、超长波(兆米波)、特长波(十万米波)、甚长波(万米波)、长波(千米波)、中波(百米波)、短波(十米波)、甚短波(米波)、特短波(分米波)、超短波(厘米波)、极短波(毫米波)、至短波(丝米波)和忽米波(从分米波到毫米波的3种统称为微波)。

电磁波和无线电波的不同：

1、侧重点不一样

电磁波：由相同且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波，侧重的是一种现象。

无线电：指在所有自由空间（包括空气和真空）传播的电磁波，侧重于技术。

2、包含的电磁种类数目不一样

电磁波：包含电磁种类较多，微波、红外线、可见光、紫外线等。

无线电：包含电磁种类较少。