神秘的电磁波

宋志峰

上很少有东西像电磁波那样，令人们感觉既熟悉又陌生，你打开收音机，听到的广播节目是电磁波发送过来的，你用的微波炉是靠电磁波加热食物的，你的手机只有接收和发射电磁波才能通话和上网……电磁波在我们的生活中无处不在，我们就“泡”在电磁波的“海洋”里.可你知道什么是电磁波，它又是如何产生与传播的吗？

电磁波的产生与传播

1.电磁波的产生

变化的电场会产生磁场（即电流会产生磁场），变化的磁场则会产生电场，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就形成了电磁波.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。

电磁波与声波、水波一样，也是一种由振动所产生的物理波，你把一块石头扔进水里，水面会荡起涟漪，这就是水波.从侧面看，水波有凸有凹，凸出的最高处是波峰，凹陷的最低处是波谷，相邻两个波峰（或波谷）之间的距离叫作波长，一秒钟出现波峰（或波谷）的个数叫作频率.当然水波要前进，也有相应的速度，前进的速度叫作波速.跟水波类似，电磁波也是这样的.

2.电磁波的传播

电磁波包括的范围很广.实验证明，无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波.各种电磁波都有相应的波峰、波谷，也有波长、频率和波速.跟声波不一样的是，把手机放到真空玻璃罩内还有来电提示，这是因为电磁波的传播不需要介质，它在真空中也可以传播，同时它还有着特别快的传播速度，真空中的波速c大约是3xlO⁸m/s.

例l（2019.湖南）关于电磁波的相关知识，下列说法正确的是（

）.

A.红外线、紫外线不属于电磁波

B.将一根导线的一端与干电池负极相连，另一端快速碰触正极，能产生电磁波

C.电磁波只能在空气中传播

D.声呐系统是利用电磁波来探测海洋深度的

解析：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等都属于电磁波，故A错误;迅速变化的电流能激起电磁波，故B正确;电磁波的传播不需要介质，故C错误;声呐是利用超声波来工作的，故D错误.选B.

电磁波的应用

比起声波，电磁波能够传播得很远，于是人们就把这个发现运用到了移动通信技术上，人们对电磁波的利用已成为人类文明的重要标志，从此人类社会进入了无线电时代，其主要应用在通信方面，如雷达、导航、电视等领域，你现在可以随时给远方的朋友打电话，能用手机刷微信、微博，都跟电磁波有着密切的关系，

按照频率的高低可将电磁波分为七个波段.按照频率的高低顺序把这些电磁波排列起来，就是电磁波谱（如图1）.

无线电波多用于电视和无线电广播、手机通信等.

微波多用于雷达或其他通信系统，

红外线是波长介于微波与可见光之间的电磁波.红外线有两个显著的特点：（1）热作用强，可用于加热物体，例如浴室暖灯、红外线烤箱等.（2）穿透能力强，可用于遥控、遥感，例如电视遥控器、红外线测温仪、红外线夜視仪等，

可见光是所有生物用来观察事物的基础，包括红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光.

波长比可见光短的电磁波称为紫外线，太阳光是天然紫外线的重要来源，紫外线有助于合成维生素D.促进钙的吸收，其显著特点是：（1）化学作用强，可使底片感光.（2）生理作用强，可用于杀菌消毒，如紫外线灯.（3）荧光效应强，可用于防伪鉴别，如验钞机.

X射线主要用于医学诊断和窥探物质结构等领域.

γ射线是从原子核内发出来的，放射性物质或原子核反应中常有这种辐射伴随着发出，射线的穿透力很强，对生物的破坏力很大，其中γ射线探伤仪可以用来检查金属内部有无砂眼和裂纹.