电磁波是如何发射和接收的,电磁波是怎样产生和传播?

(1)隐形飞机的表面涂有吸波材料 , 他对电磁波有吸收、散射、干涉作用 , 将电磁波的能量转换成其他能量 , 另一方面减少大面积的反射面.从而减少飞机对雷达的反射.(2)由于电磁波传播的速度远大于声速 , 雷达的反应及时、迅速 , 定位准确.还有电磁波可以在无介质时传播 , 适用范围广.雷达是最常见和有效地探测设备之一 , 它在工作时 , 向一定空域发射电磁波 , 遇到目标后会被反射 , 雷达接收到该信号 , 就会发现目标.

电磁波是如何发射和接收的,电磁波是怎样产生和传播?

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电磁波是怎样产生和传播?
很多效应都可以发射电磁波 。电磁波谱你应该知道的 , 就是波长最长的无线电长波 , 到中波 , 短波 , 微波 , 然后是红外 , 可见光 , 紫外 , X光 , 直到波长最短的伽玛射线
下面列举目前已知的发射电磁波的方式:
1、热辐射 。
只要是温度高于绝对零度的物体(其实就是所有物体 , 迄今我们认为不可能有物体达到绝对零度)都会辐射电磁波 。但是辐射的强度和波长分布与物体的温度有关 。例如铁块在室温下发出的电磁波你根本看不到 , 大约是红外线居多(所谓红外测温原理 , 就是测量此时辐射的红外线 。) , 当它烧红的时候 , 开始辐射红色光 , 再加热 , 会变蓝变白 , 说明温度越高 , 发射的主要波长越短 。
应用距离:白炽灯 , 就是靠钨丝加热到一定温度向外辐射光的 。火把 , 最原始的照明工具 , 也主要是靠这一原理的 。
2、电磁振荡与天线组合
手机、电台、卫星电视台等等利用电磁波进行通讯的设备 , 都是靠振荡电路和天线的组合来发射电磁波的 。只要磁场或者电场发生振荡变化 , 就会辐射电磁波 。只是辐射的效率不同 。振荡电路就是一种可以产生一定频率的振荡电流的电路 。电流振荡会引起电流产生的电场或者磁场的振荡 。既然已经产生了电场/磁场的振荡了 , 就会发出电磁波 , 那干吗要天线呢?这是因为天线的形状可以增大产生电磁波的效率 。
应用举例:手机、电台、通讯卫星、卫星电视台、对讲机、无绳电话等等各种使用电磁波通讯的设备
微波炉也是靠振荡电流发射微波的 , 只是这个振荡并不发生在导线里 , 而是发生在真空管里 。原理是一样的 。
3、外层电子越迁辐射 。
这类电磁波产生的原理是原子或者分子的外层电子 , 从高能级态向低能级态越迁的时候 , 辐射出电磁波 。这种辐射的范围从红外到紫外都有可能 。为了实现这种越迁 , 我们首先要把外层电子从低能级态移动到高能级态(又被称作原子或分子被激发到了高能级) 。这里我们分开讨论
3.1利用气体电离 , 从而使气体分子/原子到达高能级态
这种方法 , 一般是在真空玻璃容器中充满某种气体 , 然后用高压击穿该气体使得其电离 , 从而将其激发到高能级态
应用举例:探照灯使用的高压汞(发光的是汞蒸汽)灯 , 氙气(发光的是氙气)灯 , 还有早期的电弧灯(发光的是空气)
3.2直接利用电流激发到高能级
这种方法 , 是直接利用电流通过某种材料 , 将该材料激发到高能级的 。
应用举例:发光二极管 , 液晶 。
3.3利用其他光源将其激发至高能级
这种方法 , 是利用其他光源发出的频率较高的光 , 将某材料激发到高能级 , 然后它越迁回低能级发光的 。
应用举例:日光灯(其内部是低压汞蒸汽 , 被电流击穿电离发出紫外线 , 属于3.1中介绍的原理 。但是这些紫外线照射到荧光灯表面涂的荧光材料上 , 荧光材料被激发到高能级 , 再越迁回低能级 , 发出了可见光) , 夜光笔 , 夜光表:白天吸收阳光 , 激发到高能级 , 晚上慢慢越迁回来 , 发光
【电磁波是如何发射和接收的,电磁波是怎样产生和传播?】3.4利用化学反应释放的能量使材料中的分子或原子激发到高能级
举例:萤火虫 , 冷光棒(一种弯折后可以发出冷光的照明用具) 。另外 , 刚刚说了 , 燃烧主要是利用原理1 , 但是燃烧中也会附带有一定的这个原理 。焰色反应就是靠燃烧中激发某种材料到高能级 , 再越迁回低能级产生的 。
3.5激光 。
其实激光的产生原理就是3.1-3.4 , 但是作为一种特殊的光源 , 我们单独讨论 。激光的特点是 , 由于泵浦源将材料激发(这里的泵浦源 , 或者说激发的原理 , 就是3.1-3.4了) , 其材料一直停留在高能级 , 当受到激发的时候 , 突然全部跳到低能级 , 从而发出强大的脉冲 , 再加上谐振腔的作用 , 发出高质量的光 。
举例:氦氖激光器用了原理3.1 , 半导体激光器用了原理3.2 , 很多固体激光器都需要其他激光器来泵浦用了3.3 , 而染料激光器有些用了原理3.4 。
4、原子内层电子被激发 , 越迁回原位发光
这种原理发出的光 , 叫做X光 。激发方法有很多 , 常见的是用一束电子流去轰击原子 。
5、原子核被激发到高能级 , 越迁回低能级
这种原理发出的光一般叫做伽玛射线 。原子核被激发的原因有很多 , 自然界的核聚变、裂变、衰变 。人工使用粒子轰击原子核 , 都会造成激发 , 从而发出伽玛射线 。
另外 , 这种过程也有可能激发内层电子 , 或者间接激发外层电子 , 从而附带有原理3和原理4描述的现象发生 。
6、各种微观高能粒子反应发光 。
例如 , 正负电子湮灭 , 某种粒子寿命到了消失等过程 , 发出的电磁波 。这种现象在大气层内比较少见 , 而物理学实验中会做到 。