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電磁波是以波動(dòng)形式傳播的電磁場(chǎng)。相同方向且相互垂直的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，在空間中傳播的震蕩粒子波，就是電磁波。
太陽(yáng)光，就是電磁波的一種可見的輻射形態(tài)。無(wú)線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線，都是電磁波。它們的主要區(qū)別，就是頻率不同。
電磁波的傳播，不依賴于介質(zhì)，就算在真空中，也可以傳播。
水波、聲波不是電磁波，而是機(jī)械波。需要實(shí)體介質(zhì)，一個(gè)點(diǎn)上下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)下一個(gè)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，形成了波。
基本概念
電磁波波長(zhǎng)λ=c/f(c是光速，λ是波長(zhǎng)，f是電磁波頻率)
? 頻率越低，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，繞射能力越強(qiáng)
? 頻率越高，波長(zhǎng)越短，繞射能力越差
電磁波能量E=hv(E是能量，h是普朗克常數(shù)，v是頻率)
? 頻率越高電磁波的能量就越強(qiáng)
? 頻率越低電磁波的能量就越弱
1、真空傳輸，能量沒有損失。
2、頻率越低則波段越長(zhǎng)，分子原子不容易獲取能量，所以更不容易丟失能量，具體表現(xiàn)就是繞射能力越強(qiáng)。
3、頻率越高則波段越小，越接近分子原子半徑，則更容易能量轉(zhuǎn)移，具備穿透的能力就越強(qiáng)，但實(shí)際介質(zhì)的導(dǎo)電性質(zhì)，又導(dǎo)致頻率高，能量在介質(zhì)中損耗就大的情況。
4、空氣環(huán)境中空氣分子原子密度不夠，因此更易于繞射，而不易于穿透
5、固體環(huán)境分子原子密度大，便于能量轉(zhuǎn)移給分子原子，更多考慮的是穿透
想要了解穿透，需要了解幾個(gè)基本概念
? 固態(tài)介質(zhì)，涉及導(dǎo)電系數(shù)/電阻率以及介質(zhì)的分子大小
? 理想導(dǎo)體是指電阻系數(shù)為0，比如超導(dǎo)體，是不具備穿透屬性的。
? 絕緣體是電阻系數(shù)為無(wú)窮大的介質(zhì)，能量不被吸收，可以很好的穿透。
? 現(xiàn)實(shí)環(huán)境中不存在理想導(dǎo)體和存粹絕緣體，穿透總是要涉及能量吸收損耗
所以能否穿透要考慮幾個(gè)方面：
1：電磁波能量是否能轉(zhuǎn)移到介質(zhì)的分子原子
2：介質(zhì)本身的導(dǎo)電性導(dǎo)致的能量損耗
當(dāng)然還有一種極端的情況就是電磁波在很高的頻率情況下，由于波長(zhǎng)很小，可以利用介質(zhì)的分子原子間的空隙穿過，比如X射線和r射線.
關(guān)于水/液體對(duì)電磁波影響
? 任何無(wú)線電信號(hào)都會(huì)被水大量吸收， 除了一種：超長(zhǎng)波。所以潛艇往往在后面拖著上千米的天線用超長(zhǎng)波通信。
? 水分子的諧振頻率，水對(duì)2.4g信號(hào)的吸收要強(qiáng)于對(duì)其他頻率。
這里是液態(tài)水的吸收光譜，只有可見光部分不怎么吸收，其他部分都是大量吸收的。我們依舊可以看到，整個(gè)圖片有個(gè)尖角，在藍(lán)色和綠色部分，也就是說(shuō)明藍(lán)色和綠色頻段的電磁波是最不容易被水吸收的，這也就解釋了為什么海水是藍(lán)色的?。ㄒ?yàn)椴槐晃?，被反射了，這樣就能進(jìn)入人眼了）
這是GHz的水吸收光譜，黑色的豎線是2.4GHz 所在的位置，維基百科是這么解釋的：’Liquid water has a broad absorption spectrum in the microwave region, which has been explained in terms of changes in the hydrogen bond network giving rise to a broad, featureless, microwave spectrum.[24]The absorption (equivalent to dielectric loss) is used in microwave ovens to heat food that contains water molecules. A frequency of 2.45 GHz, wavelength 122 mm, is commonly used.
電磁波信號(hào)如何才能傳播更遠(yuǎn)？
電磁波的傳播，有以下幾種機(jī)制：直射、反射、折射和衍射（繞射）。
衍射，指的是波（如光波）遇到障礙物時(shí)偏離原來(lái)直線傳播的物理現(xiàn)象。也就是說(shuō)，電磁波具備“繞開”障礙物的能力。波長(zhǎng)越長(zhǎng)（大于障礙物尺寸），波動(dòng)性越明顯，越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象。
穿透步驟：
第 一步，是障礙物表面。
電磁波從空氣到障礙物，需要感應(yīng)出介質(zhì)里面的電場(chǎng)和磁場(chǎng)。
電磁波在不同介質(zhì)的傳播速度，取決于介質(zhì)（障礙物）的介電特性和介磁特性。
如果介質(zhì)是理想導(dǎo)體，導(dǎo)電性能特別好，就不能產(chǎn)生電場(chǎng)，所有的電磁波都會(huì)反射回去。
對(duì)于非理想導(dǎo)體，電磁波在表面上分成折射和反射的兩部分。兩部分的比例跟波速、入射角有關(guān)，而波速又跟頻率有關(guān)。
所以，經(jīng)過介質(zhì)表面時(shí)，電磁波信號(hào)就已經(jīng)衰減掉一部分了。
第二步，電磁波折射的一部分終于進(jìn)入介質(zhì)內(nèi)部。
大部分介質(zhì)不是理想導(dǎo)體，而是絕緣體或者有不同電阻率值的導(dǎo)體。
介質(zhì)分為均勻介質(zhì)和不均勻介質(zhì)。
電磁波在絕緣體中的傳播較為順暢。像玻璃，就是一種非常典型的絕緣體。
光線在玻璃中傳播時(shí)，吸收率很低，所以玻璃看著就很透明。
還有典型的就是光纖。光在光纖中，可以傳輸幾十公里。
絕緣體的種類很多，固體的如塑料、橡膠、玻璃，陶瓷等；液體的如各種天然礦物油、硅油、三氯聯(lián)苯等；氣體的如空氣、二氧化碳、六氟化硫等。
當(dāng)電磁波頻率越高，則波長(zhǎng)越短，波峰和波谷離得越近，介質(zhì)某一點(diǎn)附近電場(chǎng)的差異就越大，相應(yīng)電流就越大，所以損耗在介質(zhì)里的能量就越多。
相同電阻率的導(dǎo)體中，頻率越高的電磁波，衰減得就越快。
潛艇都是使用長(zhǎng)波或超長(zhǎng)波進(jìn)行通信。頻率很低，在水中的衰減會(huì)小。
電磁波在不均勻介質(zhì)中傳播，等于是在不同介質(zhì)之間反復(fù)地發(fā)生折射、反射、衍射。傳播的路徑更加復(fù)雜，最終射出的方向也非常復(fù)雜。過長(zhǎng)的路徑，也會(huì)帶來(lái)更大的衰減（損耗）。
典型的例子是墻面，不管是鋼筋混凝土墻面，還是磚砌墻面，都是不均勻介質(zhì)，電磁波傳播過程中，就有不同程度的衰減。
第三步，從介質(zhì)到空氣，又是一波折射和反射。
頻率越高的電磁波，穿透障礙物的能力越弱
為什么高能射線例如X射線頻率那么高，穿透力卻很強(qiáng)呢？
X射線除了頻率高之外，還有一個(gè)特性，那就是能量極強(qiáng)。X射線照在介質(zhì)上時(shí)，僅一小部分被介質(zhì)的原子“擋住”，大部分經(jīng)由原子之間的縫隙“穿過”，從而表現(xiàn)出很強(qiáng)的穿透能力.
紫外線穿透性小常識(shí)
紫外線是位于日光高能區(qū)的不可見光線。依據(jù)紫外線自身波長(zhǎng)的不同，主要將紫外線分為三個(gè)區(qū)域。即短波紫外線UVC、中波紫外線UVB和長(zhǎng)波紫外線UVA。
長(zhǎng)波紫外線(UVA)：
又稱為長(zhǎng)波黑斑效應(yīng)紫外線。
? 長(zhǎng)波紫外線A光，波長(zhǎng)介于315~400納米
? 它有很強(qiáng)的穿透力，可以穿透大部分透明的玻璃以及塑料。
? 可穿透至皮膚真皮層，破壞彈性纖維和膠原蛋白纖維，導(dǎo)致皮膚曬黑。是出現(xiàn)皺紋及皮膚癌的主因。
? 360nm波長(zhǎng)的UVA紫外線符合昆蟲類的趨光性反應(yīng)曲線，可制作誘蟲燈。
? 300-420nm波長(zhǎng)的UVA紫外線可用于礦石鑒定、舞臺(tái)裝飾、驗(yàn)鈔等場(chǎng)所。
中波紫外線(UVB)：
又稱為中波紅斑效應(yīng)紫外線
? 中波紫外線B光，波長(zhǎng)介于280~315納米，
? 中等穿透力，它的波長(zhǎng)較短的部分會(huì)被透明玻璃吸收
? 日光中含有的中波紫外線大部分被臭氧層所吸收，只有不足2%能到達(dá)地球表面
? 對(duì)人體具有紅斑作用，能促進(jìn)體內(nèi)礦物質(zhì)代謝和維生素D的形成，但長(zhǎng)期或過量照射會(huì)令皮膚曬黑，并引起紅腫脫皮。
? 紫外線保健燈、植物生長(zhǎng)燈發(fā)出的就是使用特殊透紫玻璃(不透過254nm以下的光)和峰值在300nm附近的熒光粉制成。
短波紫外線(UVC)：
? 短波紫外線C光，波長(zhǎng)介于100~280納米
? 穿透能力弱，無(wú)法穿透大部分的透明玻璃及塑料
? 日光中含有的短波紫外線幾乎被臭氧層完全吸收
? 可被臭氧層所阻隔不會(huì)到達(dá)地球表面，較不會(huì)侵害人體肌膚
? 短波紫外線對(duì)人體的傷害很大，短時(shí)間照射即可灼傷皮膚，長(zhǎng)期或高強(qiáng)度照射還會(huì)造成皮膚癌。
? 紫外線殺菌燈發(fā)出的就是UVC短波紫外線。殺菌原理是紫外線易被核蛋白吸收，使DNA的同一條螺旋體上相鄰的堿基形成胸腺嘧啶二聚體，從而干攏DNA的復(fù)制，導(dǎo)致細(xì)菌死亡或變異
? 只能用于消毒物體表面及空氣，亦可用于不耐熱物品表面消毒。
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