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光属于电磁波吗

光属于电磁波吗

2023-11-21 15:48449浏览

光属于电磁波,光与电磁波同是一种物质,它们的传播速度一样。实际上,可以认为光是一种电磁波,因为光的波长范围在电磁波的波长范围内。另外,光还具有电磁波不具有的特性。光具有波粒二象性,同时也具有粒子性。

光为什么属于电磁波

我们知道光具有波粒二象性,它既具有波的反射和衍射;又有粒子特性,人们常常说的用激光打靶就是充分利用了激光粒子的高集中性的特点。

所以我们说光包含电磁波。但不仅仅是电磁波,这只是它其中的一个特性。我们应该比较全面的理解事物的本质,本着科学的态度去说明它的特性:光既是波又是粒子,有时候有波的特性,又有粒子的特点。

第一个肯定光具有微粒性的是Einstein,他认为,光不仅是电磁波,而且还是一个粒子。根据他的理论,电磁辐射不仅在发射和吸收时以能量hν的微粒形式出现,而且以这种形式在空间以光速C传播,这种粒子叫做光量子,或光子。由相对论光的动量和能量关系p=E/C=hv/C=h/λ提出了光子动量p与辐射波长λ(=C/v)的关系。

什么是电磁波

电磁波是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,是以波动的形式传播的电磁场,具有波粒二象性。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。当其能阶跃迁过辐射临界点,便以光的形式向外辐射,此阶段波体为光子,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,在真空中的传播速度等同于光速。

电磁波是怎样产生的

电磁波是电磁场的一种运动形态。电与磁可说是一体两面,变化的电场会产生磁场(即电流会产生磁场),变化的磁场则会产生电场。变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场,这就是电磁场,而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波,电磁的变动就如同微风轻拂水面产生水波一般,因此被称为电磁波,也常称为电波。

电磁波首先由詹姆斯·麦克斯韦于1865年预测出来,而后由德国物理学家海因里希·赫兹于1887年至1888年间在实验中证实存在。麦克斯韦推导出电磁波方程,一种波动方程,这清楚地显示出电场和磁场的波动本质。因为电磁波方程预测的电磁波速度与光速的测量值相等,麦克斯韦推论光波也是电磁波。

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