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电磁波谱:从空白到互连无缝的规律

时间:2026-01-23 理论教育 小谭同学 版权反馈
【摘要】:电磁波谱中上述各波段主要是按照得到和探测它们的方式不同来划分的。目前在电磁波谱中除了波长极短的一端外,不再留有任何未知的空白了。但是从电磁波谱中看到各种电磁波的范围已经衔接起来,并且发生了交错,因此它们本质上相同,服从共同的规律。为了充分利用频率资源,国际上对电磁波谱进行了详细规划,并由各国专门的无线电管理委员会进行管理。

电磁波的电场(或磁场)随时间变化,具有周期性。在一个振荡周期中传播的距离叫波长。振荡周期的倒数,即每秒钟振动(变化)的次数称频率。电磁波在真空中的传播速度等于光速,约为每秒30万千米,即波速C=3×108m/s。电磁每秒钟变动的频率、波长、波速C之间满足关系式:

C=λf

式中:f为频率(单位:Hz),λ为波长(单位:m),C为波速(C=3×108m/s)。

不同频率(或不同波长)的电磁波具有不同的性质,人们按照频率和波长的不同把电磁波分为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。按照波长或频率的顺序把这些电磁波排列起来,这就是电磁波谱(Electromagnetic Spectrum)。(https://www.xing528.com)

由于辐射强度随频率的减小而急剧下降,因此波长为几百千米的低频电磁波强度很弱,通常不为人们注意。实际中用的无线电波是从波长约几千米(频率为几百千赫)开始。波长3000m~50m(频率100kHz~6MHz)的属于中波段;波长50m~10m(频率6MHz~30MHz)的为短波;波长10m~1cm(频率30MHz~30GHz)甚至达到1mm(频率为3×105MHz)以下的为超短波(或微波)。有时按照波长的数量级大小也常出现米波、分米波、厘米波、毫米波等名称。中波和短波用于无线电广播和通信,微波用于电视和无线电定位技术(雷达)。

电磁波谱中上述各波段主要是按照得到和探测它们的方式不同来划分的。随着科学技术的发展,各波段都已冲破界限与其他相邻波段重叠起来。目前在电磁波谱中除了波长极短(10-4~10-5m以下)的一端外,不再留有任何未知的空白了。

在电磁波谱中各种电磁波由于频率或波长不同而表现出不同的特性,如波长较长的无线电波很容易表现出干涉、衍射等现象,但对波长越来越短的可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线要观察到它们的干涉衍射现象就越来越困难。但是从电磁波谱中看到各种电磁波的范围已经衔接起来,并且发生了交错,因此它们本质上相同,服从共同的规律。为了充分利用频率资源,国际上对电磁波谱进行了详细规划,并由各国专门的无线电管理委员会进行管理。

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