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(原创)电磁波家族的奥秘

电磁波是一个庞大的家族。它包括无线电波,微波,红外线,可见光,紫外线,X射线,伽马射线,高能粒子流等。它们都是以电磁场交替链接方式传播,速度为30万千米/秒。


不同频率的电磁波携带的能量差异明显,其性质特征也各不相同。

科学试验表明,电磁波频率越高,携带的能量越大,其穿透能力也越强。电磁波波长与其频率成反比,频率越高波长越短。

可见光只是电磁波频谱中很窄的一段(波长380nm—780nm),是人类眼睛能够感受到的电磁波。通过三棱镜可以将可见光分为红橙黄绿青蓝紫七色光。


激光是频率单一的可见光,基本不含谐波,颜色非常单纯。被广泛应用于光纤通讯及激光武器。


微波的波长为1mm~100mm,是雷达,卫星,手机通信及微波炉使用的电磁波。




红外线是波长介于微波和可见光之间的电磁波,波长10um~100um。常用于加热物体和夜视仪器。不少蛇类对红外线敏感。


紫外线是波长介于可见光和X射线之间的电磁波(波长10nm~100nm)。它可以用于灭菌灯及光刻设备。紫外线不能被人类眼睛看到,但人类的皮肤却能够感受到它们。紫外线会造成人类和动物皮肤损伤。不少昆虫的复眼可以看见紫外线。紫外线还会分解氧气分子产生臭氧。



X射线是波长为10nm~100pm的电磁波。它可以穿透人体和不少物体,所以通常被用于医疗检查和材料内部结构探测。


热核反应会产生伽马射线和其他高能粒子流,对人类和动植物有巨大的伤害作用。伽马射线是波长在100pm以下的电磁波。它具有强大的穿透力,可以对金属材料无损探伤,以及应用于医疗仪器。


物理学中将波长大于1m的电磁波称为无线电波,主要应用于长距离通讯。其中波长为10m~100m称为短波。它可以被地球上空的电离层反射 ,从而实现洲际通讯。波长大于100m的无线电波具有绕射能力,可以绕开障碍物传播。普通无线电广播使用的就是这样一个电磁波频谱段。

波长大于100km电磁波通常应用于工业加工制造领域,如中频感应炉等。

太阳辐射中,囊括了波长1m以下的全部电磁波频谱。(高能粒子流是否应该归入电磁波范围,科学界尚无定论)。

人类现在已经掌握了产生大部分电磁波频谱的技术手段。但对某些高能射线和甚低频率电磁波,如高能粒子流和地震过程中出现的极低频电磁波的发生机理还处于探索过程中。

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(本文图片均来自《今日头条》图库)

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