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电磁波在介质中的传播规律
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＞＞＞请你设计一个实验证明电磁波的传播不需要介质，写清实验器材和步..
请你设计一个实验证明电磁波的传播不需要介质，写清实验器材和步骤． 实验所需器材：实验主要步骤：
题型：实验题难度：中档来源：同步题
实验中需要的器材有：一个牢固的密封容器，一个抽气机，电磁波发射器和接收器。 实验步骤： ①将一个手机放入真空玻璃罩中，抽出罩中空气。 ②用另一个手机拨打玻璃罩中的手机，观察罩内的手机能否发光闪烁。③如果能发光闪烁，证明电磁波的传播不需要介质；否则，证明电磁波传播需要介质。
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据魔方格专家权威分析，试题“请你设计一个实验证明电磁波的传播不需要介质，写清实验器材和步..”主要考查你对&&电磁波的传播&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
现在没空？点击收藏，以后再看。
因为篇幅有限，只列出部分考点，详细请访问。
电磁波的传播
电磁波的传播：电磁波可以在真空中传播；电磁波在空间向各个方向传播；电磁波的传播速度跟光子真空中的传播速度一样，在真空（或空气中），电磁波的波速为3.0×108m/s，是一个定值。金属屏蔽电磁波的原因：&&&& 首先，从电磁波的定义上说：电磁波是一种波 , 同时电磁波也是一种电磁场，而波是会移动的，所以这几句话结合起来就可以知道电磁波是一种会动的电磁场 . 如果电磁波想向一个被金属 外壳罩着的手机发信号， 电磁波就要不断的向手机移动，这样相对于电磁波，手机和金属外壳 就在向电磁波移动，当电磁波与金属外壳接触时，金属外壳的外表是立体所以一定会产生切 割磁感线运动这样就会产生感应电流&， 而电流是有磁效应的所以在电流的周围产生电磁场，两个电磁场的方向不同会导致电磁波互相干扰，最后导致电磁波被屏蔽。&
发现相似题
与“请你设计一个实验证明电磁波的传播不需要介质，写清实验器材和步..”考查相似的试题有：
249181203535270368260151213211270551关于电磁波与声波,下列说法正确的是( )A．电磁波的传播不需要介质,声波的传播需要介质B．由空气进入水中时,电磁波速度变小,声波速度变大C．由空气进入水中时,电磁波波长变小,声波波长变大D．电磁波和声波在介质中的传播速度,都是由介质决定的,与频率无关 题目和参考答案——精英家教网——
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& 题目详情
关于电磁波与声波,下列说法正确的是(　　)A．电磁波的传播不需要介质,声波的传播需要介质B．由空气进入水中时,电磁波速度变小,声波速度变大C．由空气进入水中时,电磁波波长变小,声波波长变大D．电磁波和声波在介质中的传播速度,都是由介质决定的,与频率无关
ABC可以根据电磁波的特点和声波的特点进行分析,选项A、B均与事实相符,所以选项A、B正确.根据,电磁波波速变小,频率不变,波长变小;声波速度变大,频率不变,波长变大,所以选项C正确.电磁波在介质中的速度与介质有关,也与频率有关,在同一种介质中,频率越大,波速越小,所以选项D错误.
请在这里输入关键词：
科目：高中物理
来源：不详
题型：单选题
雷达是利用电磁波来测定物体的位置和速度的设备，它可以向一定方向发射不连续的电磁波，当遇到障碍物时要发生反射．雷达在发射和接收电磁波时，在荧光屏上分别呈现出一个尖形波．某型号防空雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为5×10－4s．现在雷达正在跟踪一个匀速移动的目标，某时刻在雷达监视屏上显示的雷达波形如下图所示甲所示，30s后在同一方向上监视屏显示的雷达波形如图乙所示．已知雷达监视屏上相邻刻线间表示的时间间隔为10－4s，电磁波在空气中的传播速度3×108m/s，则被监视目标的移动速度最接近(&&&&& )A．1200m/s B．900m/s　C．500m/s　　D．300m/s
科目：高中物理
来源：不详
题型：单选题
下列说法正确的是&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&（&&&）A．电磁波和机械波都需要通过介质传播，它们由一种介质进入另一种介质时频率不变B．发射无线电波时需要对电磁波进行调制和解调C．雷达发射的是直线性能好，反射性能强的微波D．根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波
科目：高中物理
来源：不详
题型：单选题
A．电磁波的波长、波速和频率的关系式为B．红外线、可见光、紫外线、X射线都是电磁波C．电磁波能产生反射、折射、干涉、衍射等波动现象D．把需传递的电信号“加”到载波的过程叫调制，常用调制方法有调幅和调频两种
科目：高中物理
来源：不详
题型：单选题
可见光和γ射线相比较，在下列说法中哪些是正确的（&&&）A．可见光的衍射现象没有γ射线的衍射现象明显B．γ射线能穿透几厘米厚的铅板，用可见光只能穿透几厘米厚的铝板C．在同一种介质中，可见光的传播速度比γ射线的传播速度大D．γ射线的穿透能力比任何一种可见光的穿透能力都要大
科目：高中物理
来源：不详
题型：填空题
电磁场具有&&&&&&&&&&能，电磁波的发射过程就是辐射&&&&&&&&&的过程，电磁波的传播实际上也是&&&&&&&&&&&的传播。
科目：高中物理
来源：不详
题型：单选题
下列关于无线电广播需要对电磁波进行调制的原因，正确说法的是（&&&）A．把低频信号变成高频信号B．经过调制后的电磁波在空间传播波长才能不变C．经过调制后的电磁波在空间才能传播得快D．经过调制后的高频电磁波才能把我们要告知对方的讯号传递出去
科目：高中物理
来源：不详
题型：问答题
如图14-5-1为伦琴射线管示意图，K为阴极钨丝，发射的电子初速度为零，A为对阴极(阳极)，当A、K之间加直流电压U="30" kV时，电子被加速打在对阴极A上，使之发出X射线，设电子的动能全部转化为伦琴射线(X射线)的能量。求：图14-5-1(1)电子到达对阴极的速度多大？(2)如果对阴极每吸收一个电子放出一个X射线光子，则当A、K之间的电流为10 mA时，每秒钟从对阴极最多辐射出多少个X射线光子？(电子质量m=0.91×10-30 kg，电荷量e=1.6×10-19 C)
科目：高中物理
来源：不详
题型：单选题
电生磁和磁生电的发现者分别是A．奥斯特和法拉第B．安培和麦克斯韦C．法拉第和安培D．奥斯特和麦克斯韦
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为什么电磁波传播不需要介质其它波传播需要介质想得通为什么电磁波不需要,原理是什么
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电磁波的本质是电磁感应,变化的磁场可以产生电场,而变化的电场可以产生磁场.电磁波就是交变的电场和交变的磁场的相互感应而传播的.试想一下,电场和磁场都能在真空中存在,那电磁波为什么不可以呢?光波只是电磁波中的一部分,电磁波包括光,射线,无线电波……这些都是根据电磁波的波段来划分的.
为您推荐：
其他类似问题
扫描下载二维码电动力学（17）
自由电子对电磁波的散射
透明介质(\?)
电磁波定向传播
只考虑电力、磁力，忽略其他粒子对自由电子的作用
不计辐射阻尼力(\?)
因为介质中电子的热运动速度远小于光速，B=E/c，所以磁力可以忽略。
自由电子满足的动力学方程为
mr¨=eE0ei(k?r-ωt)
因为电子的运动速度远小于光速，所以krωt=vc<<1，所以忽略k?r项，方程简化为
mr¨=eE0e-iωt
方程的通解是
r=-eE0mω2e-iωt+v0t+r0
可以看成是匀速运动和简谐振荡的叠加，这个简谐振荡是由强迫振动引起的辐射，它就是散射波。
谐振动的电子相当于一个振荡的偶极子，偶极矩为
p=p0e-iωt=-e2E0mω2e-iωt
按照偶极辐射的辐射功率
dPdΩ=ω4μ032π2cp20sin2θ=ω4μ032π2c(e2E0mω2)2sin2θ=μ0e4E2032π2m2csin2θ=e4E2032π2ε0m2c3sin2θ
其中θ是散射方向和E的夹角。实际上我们关注的是散射方向（观测方向）和电磁波传播方向（入射方向）的夹角。
如图，散射方向n（取在xOz平面上）和电场E方向的夹角为θ，我们将它转化为电场和x轴的夹角φ以及散射方向和z轴的夹角α.
Ecosθ=E?n=Exnx=Ecosφsinα
sin2θ=1-cos2φsin2α
dPdΩ=e4E2032π2ε0m2c3sin2θ=e4E2032π2ε0m2c3(1-cos2φsin2α)
由于φ是随机的，对φ取平均，得到
?sin2θ?=12π∫2π0(1-cos2φsin2α)dφ=1+cos2α2
?dPdΩ?=e4E2064π2ε0m2c3(1+cos2α)
在各个方向上强度只相差最多1倍。
P=e4E2012πε0m2c3
引入散射截面σ，
因为S=12ε0E20c
σ=e46πε20m2c4
这个过程称为汤姆孙散射，因而界面也称为汤姆孙截面，记为σT。它有两个特征
散射波的频率和入射波相同；
散射波的强度和频率无关。
束缚电子对电磁波的散射
原子或粒子中的束缚电子
束缚电子绕核运动的周期很短，把原子看作原子核周围有一团电子云。
核的运动不计
束缚电子，即电子云在核附近做往复振动
简谐力-mω20r,ω0是电子回旋频率
辐射阻尼力mτr...
动力学方程
mr¨+mω20r-mτr...=eE0e-iωt
这是强迫振动方程，通解是频率为ω0的本征振动和频率为ω的强迫振动的叠加。本征振动将被阻尼掉，只考虑强迫振动引起散射。
强迫振动解
r=eE0m1(ω20-ω2)2+ω2γ2---------------√e-i(ωt+δ)
其中γ=τω20<<ω0,相位差δ满足
tanδ=ωγω2-ω20
振子具有一个振荡的偶极矩
p=e2E0me-iδ(ω20-ω2)2+ω2γ2---------------√e-i(ωt+δ)
它引起偶极辐射，产生散射波。
把辐射功率写成
其中S表示入射波的能流密度，σ是振子对电磁波的散射截面。
σ=σTω4(ω20-ω2)2+ω2γ2
其中σT是自由电子的汤姆孙散射截面，与频率无关。
σ(ω)的图像
当低频，即ω<<ω0时，有
σ=σTω4ω40
即散射截面和频率的四次方成正比，这是瑞利散射公式。
当ω≈ω0时，在ω=ω0处散射最强。
介质对电磁波的吸收和色散
受电磁波作用时，介质看作由大量振子组成，振子在振荡电场作用下做强迫振动
振子只有一个固有频率ω0
单位体积内的振子个数N
单位体积内介质的偶极矩
P=Np=Ne2m1ω20-ω2-iωγE
极化强度P和E成正比。设
其中χe是极化系数
ε=ε0(1+χe)
ε=ε0+Ne2m1ω20-ω2-iωγ
即电介质常数ε主要取决于振子的固有频率和振子数密度，而且是复数。这些导致了介质对电磁波的吸收和色散。
电磁波在介质中传播，方程
?2E-1c2εε0?2E?t2=0
把解写成沿z方向行进的平面波
E=E0ei(kz-ωt)k=1cnωn=εε0---√(复数)
由于n是复数，所以k,ω中至少有1个是复数。对于稳定传播的波，可以令ω是实数，那么k就是复数，设k=k0+iτ，
E=E0e-τzei(k0z-ωt)
波幅随空间有衰减，衰减长度是虚部τ的倒数。
设复折射率
???????k0=1cn0ωτ=1cn1ω
由n=n0+in1=εε0---√
把ε的表达式代入，得
?????????????n20-n21=1+Ne2mε0ω20-ω2(ω20-ω2)2+ω2γ22n0n1=Ne2mε0ωγ(ω20-ω2)2+ω2γ2
可以根据上式确定n0(ω),n1(ω)。
电磁波波幅的衰减反映了介质对电磁波的吸收，在导体中，吸收的能量转化成焦耳热，在介质中则是辐射掉了。
τ越大，吸收越强。介质的吸收具有明显的共振特性。
波的相速度
v=ωk0=cn0
取决于折射率的实部n0，从而取决于频率ω.当波包由不同频率的单色波叠加组成时，不同频率的波相速度不同，波包发生弥散，即色散。
电磁波在界面的折射也和n0有关，从而和ω有关，也会发生散射。
把相速度随着频率增加而减小称为正常色散，反之称为反常色散。通常在固有频率周围是正常色散，在波频吸收区是反常色散。
本文主要参考俞允强《电动力学简明教程》
参考知识库
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排名：千里之外
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