电磁波及其经济价值分析

1、电磁波及其经济价值分析摘要电磁波是一种物理现象，随着人们对电磁波认 识的深化，其应用领域越来越广泛，经济价值也越来越大。 关键词电磁波波长应用变化的电磁场在空间的传播称为电磁波。电磁波在各 个领域有着广泛的应用，并由此创造着越来越大的经济价 值。一、电磁波的产生任何lc振荡电路原则上都可以作为发射电磁波的振源, 但要想有效地把电路中的电磁能发射岀去，除了电路中必 须有不断的能量补给之外，还必须具备以下条件。1频率必须够高。电磁波在单位时间内辐射的能量是 与频率的四次方成正比的，只有振荡电路的固有频率越高, 才能越有效地把能量发射出去。要加大固有频率，必须减 小电路中的l和c的值。2.电路必须开

2、放,lc振荡电路是集中性元件的电路，即电场和电能都集中在电容元件中，磁场和磁能都集中在自 感线圈中。为了把电磁场和电磁能发射出去，必须把电路 加以改造，以便电、磁场能够分散到空间里。为此，我们没想把lc振荡电路加以改造。改造的趋势 是使电容器的极板面积越来越小，间隔越来越大，而自感 线圈的匝数越来越少，这一方面可以使c和l的数值减小， 以提高固有频率；另一方面是电路越来越开放，使电场和 磁场分布到空间中去。最后振荡电路完全演化为一根直导 线，电流在其中往复振荡，两端出现正负交替的等量异号 电荷。这样一个电路叫做振荡偶极子（或偶极振子），它已 适合于做有效地发射电磁波的振源了。实际中广播电台或

3、电视台的天线，都可以看成是这类偶极振子。二、电磁波的分类自从赫兹应用电磁振荡的方法产生电磁波，并证明电 磁波的性质与光波的性质相同以后，人们又进行了许多实 验，不仅证明光是一种电磁波，而且发现了更多形式的电 磁波。1 895年伦琴发现了一种新型的射线，后来称之为x 射线；1896年贝克勒耳又发现放射性辐射。科学实践证明, x射线和放射性辐射中的一种y射线都是电磁波。这些电磁 波本质上完全相同，只是频率或波长有很大差别。例如光 波的频率比无线电波的频率要高很多，而x射线和丫射线的 频率则更高。为了对各种电磁波有个全面了解，我们可以 按照波长或频率的顺序把这些电磁波排列起来，这就是所 谓电磁波谱。

4、无线电波由于辐射强度随频率的减少而急剧下降，因 此波长为几百千米（10 7厘米）的低频电磁波通常不为人们 注意，实际中用的无线电波是从波长入约几千米（相当于频 率在几百千周左右）开始。波长在3千米50米（频率100 千周6兆周）范围，属于中波段，波长在5 0米10米（频 率在630兆周）范围为短波，波长在10米1厘米（频率 在303万兆周）甚至到达1毫米（频率为3x10 6兆周）以下 的则为超短波（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）。可见光的波长范围很窄，入大约在厘米厘米之间（在 光谱学中习惯于采用另一个长度单位一一埃（）来计算波长, 1月=1 0

5、-8厘米，用？来计算，可见光的波长约在7600 4000范围内）。从可见光向两边扩展，波长比它长的称为红 外线，波长大约从7600直到十分之几毫米，它的热效应特 别显著；波长比可见光短的称为紫外线，波长从400050, 它有显著的化学效应和荧光效应。红外线和紫外线，都是 人类的视觉所不能感受的，只能利用特殊的仪器来探测。 无论可见光、红外线或紫外线，它们都是由原子或分子等 微观客体的振荡所激发的。近年来，一方面由于超短波无 线电技术的发展，无线电波的范围不断朝波长更短的方向 进展；另外一方面由于红外技术的发展，红外线的范围不 断朝波长更长的方向扩充。目前超短波和红外线的分界已 不存在，其范围有

6、一定的重叠。x射线可用高速电子流轰击金属靶得到，它是由原子中 的内层电子发射的，其波长范围约在10210-2之间。随着 x射线技术的发展，它的波长范围也不断朝着两个方向扩 充。目前在长波段已与紫外线有所重迭，短波段已进入y 射线领域。放射性辐射y射线的波长是从1左右算起，直 到无穷短的波长。从这里我们看到，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（10-4-1 0-5以下）的一端以外, 不再留有任何未知的空白了。三、电磁波的应用无线电的波段划分及主要用途列表如下：生产中常用红

7、外线的热效应来烘烤物体，红外线虽然 看不见，但可以通过特别的透镜或棱镜成像或散色，是特 别的底片感光；还可以通过图像变换器转换为可见的像。 根据这些性质，可进行红外照相，并可制成夜视仪器在夜 间观察物体。红外雷达、红外通迅等在军事上均有重要用 途。另外，由于物质的分子结构和化学成份与它所能吸收 的红外线的波谱有密切关系，因此，研究物质对红外线的 吸收情况可以分析物质的组成和分子结构。红外线还被用 于侦破技术中。紫外线有明显的生理作用，医疗上可以用 来杀菌，农业上常用黑光灯发出的紫外线来诱捕害虫。比紫外线波长更短的是x射线，x射线是由原子内层电 子受激发所致，能量很大，有很强的穿透本领，能激发荧 光，也能使照相底片感光。医疗上用x射线对人体内部进 行透视，以检查病变器官。工业上用x射线对金属内部进