Question

电磁波由什么组成，本质是什么样的2

我想继续之前的问题

解释一下这张图，取电磁波某一点的电场来研究，我觉得互相激发得到的电场磁场是这样环环相套的，然而这个有高度的对称性，给我的感觉就是电磁波是向四面八方的，这显然不可能
你能否解释一下与电磁波应该是怎样激发的吗
http://zhidao.baidu.com/question/455125478162458285.html?quesup2&oldq=1另外，我数学不太好，可否提示一下该怎么解这个方程

Answer 1

电磁波是电流变化形成磁场，如果形成的磁场可以变化，就会引起电流，这样就能传播，真空中速度3*10^8m/s   

你悬赏增加这么多啊，至于电磁波的本质，你可以先了解一下LC电路，现在人们常用的电磁波发射与接受的基本电路，电视台广播站什么的都用这个，这个电磁波发生原理较简单容易理解，至于其他电磁波紫外线，可见光，红外线，X射线，γ射线，都是原子核外电子从较高能级向低能级跃迁时释放出。电磁波具有波粒二象性，你画的这个图是将它看成波来处理的，电磁波一旦激发会向四面八方传播，就其单方向一列波传播特点如图，电场与磁场相互垂直，向前传播。至于你那个方程E是不是能量啊，电磁波具有波粒二象性，看能量应当成粒子对待，能量是一份一份的，不可累加。这主要体现在高频率的光子上，E=hν，h是普朗克常量，ν电磁辐射频率。我列举那些是频率从小到大的。光子越多强度越大，就越亮，但颜色不会变化，穿透能力也不会变化。红光再亮不会变成紫光，X射线穿透能力强，医院用它拍片子，可见光就不行。还有什么不懂问我，我会详细的解释给你

追问

十分感谢您的回答，之前那个人一直在给我回答，由于追问太多我又开了个问题
如果你愿意耐心给我解答，希望你能先看看前一部分，了解一下我的问题，或参考一下楼上的我的追问，财富值什么的都不是问题

追答

是那个方程吗

我数学不是很强

光的本质就是电磁波。

速度只跟介质有关

那个方程我不太了解，我见过电磁波速度方程。根据Maxwell方程组，电磁波的传播速度应为(eu)^(-1/2)，式中e为介电常数，u为磁导率。对不同的媒质，e和u值不同。对于真空，e=8.85*10^-12，u=2pi*10^-7(国际单位制)。则此时真空中电磁波速度约为3*10^8m/s。根据国际计量大会的定义，真空中电磁波速的准确值应为299 792 458m/s。因此所谓30万千米每秒只是真空中电磁波速的近似值，而且不能写作300000000m/s，因为有效数字不对。

在不同的介质中，e和u值均不同，因此所对应电磁波速不同，故应具体情况具体处理。不知道能用上吗？

你对lc电路了解吗？就是电容和镇流器组成的电路，这个是一个简单的产生电磁波的电路

下面是我画的LC简单电路

图中有电源，电容，镇流器。把单刀双置开关接在电源这边给电容充电，然后接另一边，电容和镇流器串联，电容放电，镇流器阻碍电流变化，电容电放完时，镇流器维持原交流给电容反向充电，然后又放电又阻碍。电流的变化在周围产生磁场，磁场变化引起变化的电场，这样就向四面八方发出电磁波，你画的只是一单列波的传播特点图

追问

呃……我问的不是这个啊
我想问的是电磁波在传播过程中，其微观领域是什么样的，最好有附图说明，不要波源时的情况，要平面波的情况
如果你是想给我解答问题，或许我还无法采纳你
如果你是想要财富值，待会你私信告诉我，我重开个提问给你100

追答

就是原来那个图啊，电场和磁场正弦变化，向前传播

追问

⊙﹏⊙b汗……这么简单的表述我是不需要的
假设有一点，这一点有交变的E，于是E产生了变化的H，变化的H又将产生E依次循环下去，这就是电磁波的本质（我所了解的），我想这个过程的要示意图，实际上我在提问时已经画出来了（当然是我想象的，不知道对不对），我希望能得到一个严谨的图像过程，以及在球面波近似成平面波时得到电场磁场同相位的示意图

Answer 2

变化的电场周围会产生变化磁场，变化的磁场周围又会产生变化的电场，这样就形成了电磁波

Answer 3

晚上去帮教授订机票了。。。
你底下那个图没有错啊，是点源激发出的球面电磁波的形式，本来就是朝四面八方发射的。。。不过这个球面波在近源处并非简谐波，远处可以用远场近似成简谐波。你画的图没有错的。至于上面那个直角系，标准的平面电磁波，你想想看，底下那个朝四面八方发射的波到达很远时，不就是近似的平面电磁波了吗？二者就是像这样感生出来的。
至于方程求解的问题，最简单的方法是变量代换，令w=x+t,u=x-t,带入方程就可以啦，最终的解的形式还和初值和边值有关。我现在这边没有纸笔，不好手写，明天的话可以写给你。

追问

我脑补不过来……怎么近似成那样，我今天一直都在想……
你觉得应该是什么样的，能画个图（关于电磁波传递的微观情况）说说吗？
我等你明天，谢谢

追答

额，实在不好意思，这两天教授要去做报告，把一大堆数据丢给我处理，忙的不可开交。。。
那个波动方程的简单解法应该是fourier变换或laplace变换，我讲的那个变量代换计算量还是略大。我这边现在没有相机（没在实验室），我简单打打字吧：（我只讨论一维的，这样nabla就变成关于x的二阶导）

为了简单，那两个常数乘积我就用1/C^2吧。对左边做fourier变换最（x变换成f），右边不变，再利用fourier变换的性质，将方程对t积分（这里只求基本解，先不考虑边值和初值），最后再将E(t，f)反变换得到：E（t，x）=E0sin（ct+x），E0为某常数，由初值确定。
这样我们可以看到，平面电磁波具有简谐的形式。一般的，根据不同的边界条件，利用taylor展开的技巧，所有的解都是可行的。
简单说就是这样了，或许你可能有点混，毕竟可能数学的东西你还没学到。。。
其实这是数理方程里最简单的方程之一，几乎没什么复杂，任何相关的书上都有，我觉得你得学着自己先去学点儿，因为我觉得你有兴趣多学习。
还有，现在本科生快开学了，我以后估计也没什么时间（不像现在）。。。不过我可以给你我的联系方式：einstein13@126.com，这个邮箱我大概1周会查看一次，我觉得邮件的联系可能更符合我的习惯（我也没什么聊天app）。。。
最后为拖延你两天而真心抱歉。

追问

ok，我把这个提问先留着，等你有时间能不能把完整的方程解法给我说说，多谢了
还有我仍然比较好奇电磁波在传播的过程中如何从我最开始给的那个图近似成你后来说的那个电场磁场同相位的那个图

Answer 4

从科学的角度来说，电磁波是能量的一种，凡是高于绝对零度的物体，都会释出电磁波。
正像人们一直生活在空气中而眼睛却看不见空气一样，除光波外，人们也看不见无处不在的电磁波。电磁波就是这样一位人类素未谋面的“朋友”。
产生
电磁波是电磁场的一种运动形态。电与磁可说是一体两面，电流会产生磁场，变动的磁场则会产生电流。变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场，这就是电磁场，而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波，电磁的变动就如同微风轻拂水面产生水波一般，因此被称为电磁波，也常称为电波。
性质
电磁波频率低时，主要借由有形的导电体才能传递。原因是在低频的电振荡中，磁电之间的相互变化比较缓慢，其能量几乎全部返回原电路而没有能量辐射出去；电磁波频率高时即可以在自由空间内传递，也可以束缚在有形的导电体内传递。在自由空间内传递的原因是在高频率的电振荡中，磁电互变甚快，能量不可能全部返回原振荡电路，于是电能、磁能随着电场与磁场的周期变化以电磁波的形式向空间传播出去，不需要介质也能向外传递能量，这就是一种辐射。举例来说，太阳与地球之间的距离非常遥远，但在户外时，我们仍然能感受到和煦阳光的光与热，这就好比是“电磁辐射借由辐射现象传递能量”的原理一样。
电磁波为横波。电磁波的磁场、电场及其行进方向三者互相垂直。振幅沿传播方向的垂直方向作周期性交变，其强度与距离的平方成反比，波本身带动能量，任何位置之能量功率与振幅的平方成正比。
其速度等于光速c（每秒3×10的8次方米）。在空间传播的电磁波，距离最近的电场（磁场）强度方向相同，其量值最大两点之间的距离，就是电磁波的波长λ，电磁每秒钟变动的次数便是频率f。三者之间的关系可通过公式c=λf。
通过不同介质时，会发生折射、反射、绕射、散射及吸收等等。电磁波的传播有沿地面传播的地面波，还有从空中传播的空中波以及天波。波长越长其衰减也越少，电磁波的波长越长也越容易绕过障碍物继续传播。机械波与电磁波都能发生折射\反射\衍射\干涉,因为所有的波都具有波粒两象性.折射\反射属于粒子性；
衍射\干涉为波动性。