不同波长的电磁波在介质中的速度

问题描述

精选答案

电磁波的波长与介质有关，但介质不是决定波长的因素，而不同介质是决定电磁波传播快慢的因素。

因为涉及到电磁学领域的内容，下面就以空间中的平面电磁波为例子，从一些简单的概念入手，来看看电磁波的速度到底是由什么决定的；电磁波是在空间中传播的一种横波，初级阶段的初学者一般都能理解像周期，相位，频率，振幅，波长等概念；但是为了推导电磁波速度的决定式，还需要引入一些新的概念，比如将电磁波在单位距离内的相位的变化量定义为相位常数，用β表示，单位为rad/m；在现实生活中每一种介质都有对应的电磁特性，为了表示这种特性，在电磁学中分别用相对磁导率μr和相对介电常数εr来表示，而在真空中，磁导率则为μ0，介电常数为ε0，任何一种材料的磁导率和介电常数就是对应与真空中的乘积，那么在前面的β就可以表示为β=ω(με)½，在空间相位差为2π的两个波阵面之间的距离定义为波长λ，显然λ=2π/β，通过换算我们可以得到，λ=1/(f/(με)½)，这里可以看出，电磁波的波长是与介质有关的；最后将相同相位面在空间中的移动速度定义为相位速度，也就是电磁波的速度，即v=dz/dt=ω/β，又通过代换，可以得到v=1/(με)½，这就是我们要的结果，电磁波的速度完全是由这两个参数决定的，在物理学中，将真空中的μ0表示为μ0=4πe–7H/m，ε0表示为ε0=(1/36π)e–9F/m，计算出v约等于3e8米每秒，这就是为什么说在真空中光速（电磁波）最快的原因。因此对于同一种介质，不管电磁波以什么频率传播，其速度都是一样的，波长只是与介质有关而已。

其他回答

咕噜英语

电磁波在各种介质中的传播速度不一样。电磁波在各种介质中的传播速度可由v=c来计算，其中c是真空中的光速，n是介质的折射率。在真空中传播速度最快为3.0*10^8m/s。

其本质是一种处于特定频段的光子流。光源发出光，是因为光源中电子获得额外能量。如果能量不足以使其跃迁到更外层的轨道，电子就会进行加速运动，并以波的形式释放能量；反之，电子跃迁。

如果跃迁之后刚好填补了所在轨道的空位，从激发态到达稳定态，电子就不动了；反之，电子会再次跃迁回之前的轨道，并且以波的形式释放能量。

扩展资料：

电磁波的传播不需要介质，同频率的电磁波，在不同介质中的速度不同。不同频率的电磁波，在同一种介质中传播时，频率越大折射率越大，速度越小。且电磁波只有在同种均匀介质中才能沿直线传播，若同一种介质是不均匀的，电磁波在其中的折射率是不一样的，在这样的介质中是沿曲线传播的。

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。