電磁場(chǎng)和電磁波

1、 電磁感應(yīng)現(xiàn)象電磁感應(yīng)現(xiàn)象變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)洞察力：洞察力：麥克斯韋確信自然規(guī)律的統(tǒng)一麥克斯韋確信自然規(guī)律的統(tǒng)一性與和諧性，相信電場(chǎng)和磁場(chǎng)的對(duì)稱美性與和諧性，相信電場(chǎng)和磁場(chǎng)的對(duì)稱美BiE增大B電磁波的特點(diǎn)電磁波的特點(diǎn): LC21（1 1）電磁振蕩：在振蕩電路里產(chǎn)生振蕩電流的）電磁振蕩：在振蕩電路里產(chǎn)生振蕩電流的過(guò)程中，電容器極板上的電荷，通過(guò)線圈的電流，過(guò)程中，電容器極板上的電荷，通過(guò)線圈的電流，以及跟電流和電荷相聯(lián)系的磁場(chǎng)和電場(chǎng)都發(fā)生周期以及跟電流和電荷相聯(lián)系的磁場(chǎng)和電場(chǎng)都發(fā)生周期性變化的現(xiàn)象，叫做性變化的現(xiàn)象，叫做電磁振蕩電磁振蕩（2 2）機(jī)械振動(dòng)和電磁振蕩有本質(zhì)的不同，

2、但它）機(jī)械振動(dòng)和電磁振蕩有本質(zhì)的不同，但它們具有共同的變化規(guī)律們具有共同的變化規(guī)律 2 2阻尼振蕩：阻尼振蕩：任何電磁振蕩電路中，總存在能量任何電磁振蕩電路中，總存在能量損耗，使振蕩電流的振幅逐漸減小，這種振蕩叫做損耗，使振蕩電流的振幅逐漸減小，這種振蕩叫做阻阻尼振蕩尼振蕩，或叫做，或叫做減幅振蕩減幅振蕩 （1 1）振蕩電路中的能量損耗有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能）振蕩電路中的能量損耗有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（產(chǎn)生焦耳熱），還有一部向外輻射出去而損失（產(chǎn)生焦耳熱），還有一部向外輻射出去而損失 （2 2）如果用振蕩器不斷地將電源的能量補(bǔ)充到振）如果用振蕩器不斷地將電源的能量補(bǔ)充到振蕩電路中去，就可以保持等幅振蕩

3、蕩電路中去，就可以保持等幅振蕩 三、電磁振蕩的周期和頻率三、電磁振蕩的周期和頻率 1周期和頻率：電磁振蕩完成一次周期性變化所需的時(shí)間周期和頻率：電磁振蕩完成一次周期性變化所需的時(shí)間叫做叫做周期周期，一秒鐘內(nèi)完成周期變化的次數(shù)叫做，一秒鐘內(nèi)完成周期變化的次數(shù)叫做頻率頻率 LC回路的周期和頻率：回路的周期和頻率： 由回路本身的特性決定這種由振蕩回路本身特性所決由回路本身的特性決定這種由振蕩回路本身特性所決定的振蕩周期（或頻率）叫做定的振蕩周期（或頻率）叫做振蕩電路的固有周期振蕩電路的固有周期（或（或固有頻率），簡(jiǎn)稱固有頻率），簡(jiǎn)稱振蕩電路的周期振蕩電路的周期（或頻率）（或頻率） 大量實(shí)驗(yàn)表明：大量

4、實(shí)驗(yàn)表明：（1 1）電容增大時(shí)，周期變長(zhǎng)（頻率變）電容增大時(shí)，周期變長(zhǎng)（頻率變低）；低）；（2 2）電感增大時(shí)，周期變長(zhǎng)（頻率變）電感增大時(shí)，周期變長(zhǎng)（頻率變低）；低）；（3 3）電壓升高時(shí)，周期不變（頻率不）電壓升高時(shí)，周期不變（頻率不變）變）結(jié)果表明，結(jié)果表明，LCLC回路的周期和頻回路的周期和頻率只與電容率只與電容C C和自感和自感L L有關(guān)，跟電容器有關(guān)，跟電容器的帶電多少和回路電流大小無(wú)關(guān)的帶電多少和回路電流大小無(wú)關(guān)3 3、LCLC回路的周期和頻率公回路的周期和頻率公式式 （1）式中各物理量）式中各物理量T、L、C、f的單位分別是的單位分別是s、H、F、Hz（2）適當(dāng)?shù)剡x擇電容器和線

5、圈，可使振蕩電路物周期和頻率符適當(dāng)?shù)剡x擇電容器和線圈，可使振蕩電路物周期和頻率符合我們的需要合我們的需要 LCfLCT212LCf21LCT2yEzH yE zH xuEHEHuHE、EHHE1u001u7121041085.81m/s1038uwS222121HEwwwme5101442012uppHz119103103 . 0Hz109103103mmnm 1780mnm4 . 010nm10001. 0)001. 0(nm 波長(zhǎng)：波長(zhǎng)：是在同一波線上兩個(gè)相位差為是在同一波線上兩個(gè)相位差為2 2 的質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)之間的距離，即一個(gè)完整波的長(zhǎng)度，以之間的距離，即一個(gè)完整波的長(zhǎng)度，以C C表示表示

6、 周期：周期：以任點(diǎn)開(kāi)始，振動(dòng)傳播一個(gè)波長(zhǎng)所需的以任點(diǎn)開(kāi)始，振動(dòng)傳播一個(gè)波長(zhǎng)所需的時(shí)間，以時(shí)間，以T T表示。表示。 頻率：頻率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)波動(dòng)前進(jìn)過(guò)程中所包含的波單位時(shí)間內(nèi)波動(dòng)前進(jìn)過(guò)程中所包含的波數(shù)，以表示數(shù)，以表示 振幅：振幅：振動(dòng)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置兩邊的最大位移。振動(dòng)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置兩邊的最大位移。以以A A表示，也稱強(qiáng)度表示，也稱強(qiáng)度 初相位：初相位：波形的時(shí)間提前或延后量以表示。波形的時(shí)間提前或延后量以表示。61010101410181022102104108101210161020102410010Hz1610810m41041001081012101210101041021021041

7、0610)c( m221031610314103121034103)Hz(mm60076. 000400050AA446040004640446050004640578050005921578062005920760062000A00504 .0AA以下04.0A59各種電磁波的特點(diǎn) 波長(zhǎng)波長(zhǎng) 0.010.010.0. umum 。波長(zhǎng)小于。波長(zhǎng)小于0.280.28微米的紫外線；微米的紫外線； 主要產(chǎn)生于內(nèi)層電子躍遷主要產(chǎn)生于內(nèi)層電子躍遷 被臭氧層及其它成份吸收。只有波長(zhǎng)被臭氧層及其它成份吸收。只有波長(zhǎng)0.280.280.380.38的紫外線，的紫外線，能部分穿地大氣層，但散射嚴(yán)重，只有部分投

8、射到地面，能部分穿地大氣層，但散射嚴(yán)重，只有部分投射到地面，并使感光材料所感應(yīng)，可作為遙感工作波段，稱為并使感光材料所感應(yīng)，可作為遙感工作波段，稱為攝影紫攝影紫外外?，F(xiàn)已開(kāi)始用于監(jiān)測(cè)氣體污染及水體的油污染。現(xiàn)已開(kāi)始用于監(jiān)測(cè)氣體污染及水體的油污染。 波長(zhǎng)波長(zhǎng)0.380.380.76um0.76um 是人眼可見(jiàn)，可以用棱鏡分解為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七是人眼可見(jiàn)，可以用棱鏡分解為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種色光種色光; ; 在太陽(yáng)輻射能中所占比例高；在太陽(yáng)輻射能中所占比例高； 能透過(guò)大氣層；能透過(guò)大氣層； 外層電子躍遷產(chǎn)生外層電子躍遷產(chǎn)生 而地面物體對(duì)七色光多具有其特征的反射和吸收特性而地面

9、物體對(duì)七色光多具有其特征的反射和吸收特性, ,故信息量故信息量最大；最大； 可以用攝影、掃描等各種方式成像，是遙感最常用的波段。可以用攝影、掃描等各種方式成像，是遙感最常用的波段。 可見(jiàn)光波段的遙感技術(shù)最成熟，但仍然有很大潛力。當(dāng)前分辨能可見(jiàn)光波段的遙感技術(shù)最成熟，但仍然有很大潛力。當(dāng)前分辨能力最好的遙感資料，仍然是在可見(jiàn)光波段內(nèi)。力最好的遙感資料，仍然是在可見(jiàn)光波段內(nèi)。 波長(zhǎng)波長(zhǎng)0.770.771000(um)1000(um)。可分為近紅外波段（。可分為近紅外波段（0.760.763 um 3 um ），），中紅外（中紅外（3 36 um 6 um ），遠(yuǎn)紅外（），遠(yuǎn)紅外（6 615 um

10、15 um ），超遠(yuǎn)紅外），超遠(yuǎn)紅外（15151000 um 1000 um ） 近紅外波段是地表層反射太陽(yáng)的紅外輻射，故又稱近紅外波段是地表層反射太陽(yáng)的紅外輻射，故又稱反射紅外反射紅外。 其中靠近可見(jiàn)光紅光的其中靠近可見(jiàn)光紅光的0.760.761.3 um1.3 um波段可使膠片感光，故波段可使膠片感光，故又稱又稱攝影紅外攝影紅外。 而中遠(yuǎn)紅外是地表物體發(fā)射的紅外線，反映物體的熱特征，而中遠(yuǎn)紅外是地表物體發(fā)射的紅外線，反映物體的熱特征，故稱故稱熱紅外熱紅外。熱紅外只能用掃描方式，經(jīng)過(guò)光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。熱紅外只能用掃描方式，經(jīng)過(guò)光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換才能成象。主要為分子光譜才能成象。主要為分子光譜 超遠(yuǎn)

11、紅外，處于非大氣窗口（大氣屏障）超遠(yuǎn)紅外，處于非大氣窗口（大氣屏障） 紅外是一個(gè)很有發(fā)展?jié)摿Φ倪b感波段。紅外是一個(gè)很有發(fā)展?jié)摿Φ倪b感波段。 波長(zhǎng)波長(zhǎng)1mm1mm1m1m。是一個(gè)很寬的波段。為毫米波（。是一個(gè)很寬的波段。為毫米波（1 11010毫米）、厘米波（毫米）、厘米波（1 110cm10cm）和分米波（）和分米波（1 11010分米）。分米）。 微波的特點(diǎn)是能穿透云霧和一定厚度的植被、冰層和微波的特點(diǎn)是能穿透云霧和一定厚度的植被、冰層和土壤，可獲得其它波段無(wú)法獲得的信息；土壤，可獲得其它波段無(wú)法獲得的信息； 具有全天候的工作能力；具有全天候的工作能力； 可以主動(dòng)和被動(dòng)方式成像；可以主動(dòng)和被

12、動(dòng)方式成像； 可利用相位信息，便于精確測(cè)距；可利用相位信息，便于精確測(cè)距； 因此在遙感技術(shù)上是很有潛力的一個(gè)波段因此在遙感技術(shù)上是很有潛力的一個(gè)波段65微波微波 波長(zhǎng)范圍1mm到1m，可進(jìn)一步劃分為若干不同頻率(波長(zhǎng))的波段：(1GHz=109Hz)常用的調(diào)制方式有常用的調(diào)制方式有調(diào)幅和調(diào)頻調(diào)幅和調(diào)頻兩種：兩種：1、調(diào)幅：、調(diào)幅：使電磁波的使電磁波的振幅振幅隨信號(hào)改變，隨信號(hào)改變，這種調(diào)制叫做調(diào)幅，用這種調(diào)制叫做調(diào)幅，用AM表示。表示。2、調(diào)頻：、調(diào)頻：使電磁波的使電磁波的頻率頻率隨信號(hào)改變，隨信號(hào)改變，這種調(diào)制方式叫做調(diào)頻。這種調(diào)制方式叫做調(diào)頻。用用FM表示。表示。發(fā)射無(wú)線電短波的電路示意圖發(fā)射無(wú)線電短波的電路示意圖CLNoImageNoImageCdSLNLC14B B l la ah h bla