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电磁波的频率是从300KHz到300GHz之间。电磁波是由方向相同且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的振荡粒子波,是以波动的形式传播的电磁场,具有波粒二象性,其粒子形态称为光子,电磁波与光子不是非黑即白的关系,而是根据实际研究的不同,其性质所体现出的两个侧面。
由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动,其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面,电磁波在真空中速率固定,速度为光速,见麦克斯韦方程组。
电磁波的内容
电磁波伴随的电场方向,磁场方向,传播方向三者互相垂直,因此电磁波是横波。电磁波实际上分为电波和磁波,是二者的总称,但由于电场和磁场总是同时出现,同时消失,并相互转换,所以通常将二者合称为电磁波,有时可直接简称为电波。
在量子力学角度下,电磁波的能量以一份份的光子呈现,光子本质上来说就是波包,即以局域性能量呈现的波,电磁波的能量是量子化的,当其能级阶跃迁过辐射临界点,便以光子的形式向外辐射,此阶段波体为光子,光子属于玻色子。
一定频率范围的电磁波可以被人眼所看见,称之为可见光,或简称为光,太阳光是电磁波的一种可见的辐射形态,电磁波不依靠介质传播。
电磁辐射通常意义上指所有电磁辐射特性的电磁波,非电离辐射是指无线电波,微波,红外线,可见光,紫外线,而X射线及γ射线通常被认为是放射性的辐射,称作电离辐射。
频率的公式为:f=1/T
数学频率的计算公式为:f=1/T。 已知波长和波速的频率计算公式:f=V/λ。公式中,f代表频率,V代表波速,λ代表波长。
频率是指在单位时间内所发生的周期性事件的次数,通常用赫兹(Hz)来表示。频率公式可以根据不同的物理量而有所不同。
一、机械振动的频率公式
对于机械振动来说,频率公式可以写成:f=1/T。其中,f代表频率,T代表一个周期的时间。这个公式的意义是,每秒钟发生的振动次数等于周期的倒数,也就是说,如果一个振动周期为0.01秒,那么该振动的频率就是100Hz。
二、电磁波的频率公式
对于电磁波来说,频率公式可以写成:f=c/λ。其中,f代表频率,c代表光速,λ代表波长。这个公式的意义是,每秒钟传播的波峰或波谷的数量等于光速除以波长。因此,如果一个电磁波的波长为1米,那么该波的频率就是光速(299792458m/s)除以1,即299792458Hz。
三、声波的频率公式
对于声波来说,频率公式可以写成:f=v/λ。其中,f代表频率,v代表声速,λ代表波长。这个公式的意义是,每秒钟通过某一点传播的波峰或波谷的数量等于声速除以波长。因此,如果一个声波的波长为1米,且声速为343m/s(室温下),那么该波的频率就是343Hz。
综上所述,频率公式可以根据不同的物理量而有所不同,但它们都蕴含着相同的基本原理:在单位时间内所发生的周期性事件的次数。对于不同的物理现象,学习和掌握其频率公式能够帮助我们更好地理解和描述这些现象。
频率的公式如下:
数学频率的计算公式为:f=1/T。 已知波长和波速的频率计算公式:f=V/λ。公式中,f代表频率,V代表波速,λ代表波长。
频率是单位时间内完成周期性变化的次数,是描述周期运动频繁程度的量,常用符号f或ν表示,单位为秒分之一,符号为s-1。为了纪念德国物理学家赫兹的贡献,人们把频率的单位命名为赫兹,简称“赫”,符号为Hz。每个物体都有由它本身性质决定的与振幅无关的频率,叫做固有频率。
相关信息:
物质在单位时间内完成周期性变化的次数叫做频率,常用f表示。
为了纪念德国物理学家赫兹的贡献,人们把频率的单位命名为赫兹,简称“赫”,符号为HZ。
频率,是时间内完成周期性变化的次数,是描述周期运动频繁程度的量,常用符号f或ν表示,单位为秒分之一,符号为s-1。
交流电的频率是指它单位时间内周期性变化的次数,单位是赫兹(Hz),与周期成倒数关系。日常生活中的交流电的频率一般为50Hz或60Hz,而无线电技术中涉及的交流电频率一般较大,达到千赫兹(KHz)甚至兆赫兹(MHz)的度量。
Hz是赫兹的意思,指的是频率的单位,为纪念发现电磁波的德国物理学家海因里希·鲁道夫·赫兹(Heinrich Rudolf Hertz )而得名。
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赫兹 (1857-1894)
赫兹,德国物理学家,生于汉堡。早在少年时代就被光学和力学实验所吸引。十九岁入德累斯顿工学院学工程,由于对自然科学的爱好,次年转入柏林大学,在物理学教授亥姆霍兹指导下学习。1885年任卡尔鲁厄大学物理学教授。1889年,接替克劳修斯担任波恩大学物理学教授,直到逝世。
赫兹对人类最伟大的贡献是用实验证实了电磁波的存在。
赫兹在柏林大学随赫尔姆霍兹学物理时,受赫尔姆霍兹之鼓励研究麦克斯韦电磁理论,当时德国物理界深信韦伯的电力与磁力可瞬时传送的理论。因此赫兹就决定以实验来证实韦伯与麦克斯韦理论谁的正确。依照麦克斯韦理论,电扰动能辐射电磁波。赫兹根据电容器经由电火花隙会产生振荡原理,设计了一套电磁波发生器,赫兹将一感应线圈的两端接于产生器二铜棒上。当感应线圈的电流突然中断时,其感应高电压使电火花隙之间产生火花。瞬间后,电荷便经由电火花隙在锌板间振荡,频率高达数百万周。由麦克斯韦理论,此火花应产生电磁波,于是赫兹设计了一简单的检波器来探测此电磁波。他将一小段导线弯成圆形,线的两端点间留有小电火花隙。因电磁波应在此小线圈上产生感应电压,而使电火花隙产生火花。所以他坐在一暗室内,检波器距振荡器10米远,结果他发现检波器的电火花隙间确有小火花产生。赫兹在暗室远端的墙壁上覆有可反射电波的锌板,入射波与反射波重叠应产生驻波,他也以检波器在距振荡器不同距离处侦测加以证实。赫兹先求出振荡器的频率,又以检波器量得驻波的波长,二者乘积即电磁波的传播速度。正如麦克斯韦预测的一样。电磁波传播的速度等于光速。1888年,赫兹的实验成功了,而麦克斯韦理论也因此获得了无上的光彩。赫兹在实验时曾指出,电磁波可以被反射、折射和如同可见光、热波一样的被偏振。由他的振荡器所发出的电磁波是平面偏振波,其电场平行于振荡器的导线,而磁场垂直于电场,且两者均垂直传播方向。1889年在一次著名的演说中,赫兹明确的指出,光是一种电磁现象。第一次以电磁波传递讯息是1896年意大利的马可尼开始的。1901年,马可尼又成功的将讯号送到大西洋彼岸的美国。20世纪无线电通讯更有了异常惊人的发展。赫兹实验不仅证实麦克斯韦的电磁理论,更为无线电、电视和雷达的发展找到了途径。
1887年11月5日,赫兹在寄给亥姆霍兹一篇题为《论在绝缘体中电过程引起的感应现象》的论文中,总结了这个重要发现。接着,赫兹还通过实验确认了电磁波是横波,具有与光类似的特性,如反射、折射、衍射等,并且实验了两列电磁波的干涉,同时证实了在直线传播时,电磁波的传播速度与光速相同,从而全面验证了麦克斯韦的电磁理论的正确性。并且进一步完善了麦克斯韦方程组,使它更加优美、对称,得出了麦克斯韦方程组的现代形式。此外,赫兹又做了一系列实验。他研究了紫外光对火花放电的影响,发现了光电效应,即在光的照射下物体会释放出电子的现象。这一发现,后来成了爱因斯坦建立光量子理论的基础。
1888年1月,赫兹将这些成果总结在《论动电效应的传播速度》一文中。赫兹实验公布后,轰动了全世界的科学界。由法拉第开创,麦克斯韦总结的电磁理论,至此才取得决定性的胜利。
1888年,成了近代科学史上的一座里程碑。赫兹的发现具有划时代的意义,它不仅证实了麦克斯韦发现的真理,更重要的是开创了无线电电子技术的新纪元。
赫兹对人类文明作出了很大贡献,正当人们对他寄以更大期望时,他却于1894年元旦因血中毒逝世,年仅36岁。为了纪念他的功绩,人们用他的名字来命名各种波动频率的单位,简称“赫”。
赫兹也是是国际单位制中频率的单位,它是每秒中的周期性变动重复次数的计量。赫兹的名字来自于德国物理学家海因里希·鲁道夫·赫兹。其符号是Hz。
1Hz = 1/s
SI 衍生单位
1 千赫 kHz 10^3 Hz 1 000 Hz
1 兆赫 MHz 10^6 Hz 1 000 000 Hz
1 吉赫 GHz 10^9 Hz 1 000 000 000 Hz
1 太赫 THz 10^12 Hz 1 000 000 000 000 Hz
1 拍赫 PHz 10^15 Hz 1 000 000 000 000 000 Hz
1 艾赫 EHz 10^18 Hz 1 000 000 000 000 000 000 Hz
电(电压或电流),有直流和交流之分。在通信应用中,用作信号传输的一般郝是交流电。呈正弦变化的交流电信号,随着时间的变化,其幅度时正、时负,以一定的能量和速度向前传播(见图1)。
通常,我们把上述正弦波幅度在1秒钟内的重复变化次数称为信号的“频率”,用f表示;而把信号波形变化一次所需的时间称作“周期”,用T表示,以秒为单位。波行进一个周期所经过的距离称为“波长”,用λ表示,以米为单位。 f、T和λ存在如下关系:
f=1/T
v=λ.f
其中,v是电磁波的传播速度,等于3xlO^8米/秒。
频率的单位是赫兹,简称赫,以符号Hz表示。赫兹(H•Hertz)是德国著名的物理学家,1887年,是他通过实验证实了电磁波的存在。后人为了纪念他,把“赫兹”定为频率的单位。
常用的频率单位还有千赫(KHz)、兆赫(MHz)、吉赫(GHz)等。
1KHZ=10^3HZ
1MHZ=10^6HZ
1GHz=10^9HZ
1THZ=10^12HZ
1PHZ=10^15HZ
在载带信息的电信号中,有时会包含多种频率成分;将所有这些成分在频率轴上的位置标示出来,并表示出每种成分在功率或电压上的大小,这就是信号的“频谱”。它所占据的频率范围就叫做信号的频带范围。例如,在电话通信中,话音信号的频率范围是300~3400赫;在调频(FM)广播中,声音的频率范围是40赫~15千赫,电视广播信号的频率范围是0~4.2兆赫等.
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