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電磁波的本質是什么?

電磁波的來歷,本身就是一個很好玩的故事。

現代宅男,沒有牛頓,你沒有可以宅的房子;沒有麥克斯韋,你手機沒法子充電,也沒辦法打電話叫外賣;沒有愛因斯坦和波爾等人,你連手機都沒得刷。可見,現代生活的真髓,三分之二,都跟這個電磁波有關。

那我們就來回顧一下電磁波。

少年天才麥克斯韋

說電磁波肯定離不開麥克斯韋。麥克斯韋是偉大的科學家,那他如何稱得上偉大呢?

首先,人家長得眉清目秀,我見猶憐啊,不服來辯!

另外,人家還天資聰穎,少年奇才。15歲麥克斯韋就發表論文,16歲進愛丁堡大學,三年完成四年學業,然后愛丁堡大學就盛不下他了,去了劍橋當教授。

至于后來寫出了歷史上最優美的方程:

統一了電和磁,并且把所有的電磁現象都用方程組完美描述,開啟了人類“光明的時代”,可以說是將黑夜從人類世界真正點亮的奠基人了。

電磁理論的應用

由麥克斯韋的電磁理論,可以推得歐姆定律、基爾霍夫定律、電磁波的存在、電磁作用力。

現代電子技術如通訊、廣播、導航、雷達、遙感、測控,都離不開電磁場的發射,控制、傳播和接收;工業自動化、地質勘測,電力、交通等工業農業,幾乎全都涉及到電磁場理論的應用。

可以這么認為,直到今天,電磁學仍會是新興科學的基礎。

電磁波的本質

如果用標準粒子模型解釋,我們得到這樣的結果:

標準模型包含費米子及玻色子,費米子是組成物質的粒子,玻色子負責傳遞各種作用力。

參與弱作用、電磁作用的:12種輕子;傳遞電磁作用:1種光子;看不懂?那當然,公式推導我就不多說了,量子力學為基礎的解釋幾乎都是數學上的推導過程。

我們還是用回經典的電磁場理論來描述吧:

根據麥克斯韋的理論,磁場和電場能夠相互轉化,隨時間變化電場產生磁場,而隨時間變化的磁場又能產生電場,兩者交替產生,我們稱為電磁振蕩;在高頻率的電振蕩中,磁電互相轉化速度極快,能量不能全部反回,于是能量以波的形式向空間傳播出去,這就是電磁波的本質。

結語

請同學們記住,光于是一種電磁波。

我是貓先生,感謝閱讀。

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