为什么机械波和电磁波的波速都与介质有关,而机械波的波速与频率无关,电磁波的波速与频率有关?

2023-10-18 19:10

2个回答
更正一下
在非色散介质(即无耗介质)里电磁波的速度也与频率无关 ,只与介质有关。并且电磁波不需要介质也能传播。

关于波的 波长、波速、频率关系你可以这么丛并祥理解:

频率 的倒数 = 周期
波长是波在一个周期内的传播距离(路程)。

所以 波长 = 波速 ×(频率的倒数)
类比: 路程 = 速度 × 时间

波速为固定值的时候 这时波长和频率成反比。

至于介质影响波速你可以简单理解为蔽蠢:
对机械波,传播方式是:在机械波传播的过程中,介质里本来相对静止的质点,随着机械波的传播而发生振动,一直到能量耗尽为止;
但每种介质材料不同 所以引起震动反应的快慢程度也不同,所以波速不同。

对电磁波,电磁波产生的原因可以简单概括为 :
随时间 变化的电流 产生 随时间 变化的磁场
而 这个变化的磁场又产生了变化的电场 接着电场又产生磁场。。。。
反复循环 一直到能量消耗尽为止 就形成了电磁波的传播。

而电场和磁场 是一种 非接触场 不需要 介质也能传播

在色散介质也叫损耗介质里(自然界大多数介质都是色散性)
在色散介质里,电磁波波速还渗搏是频率的函数。
具体引起色散的原因是多方面的,介质引起色散只是其中之一
简单理解成电磁波进入损耗介质, 相当于遇到“障碍物”发生散射,
不同频率的波对于"障碍物"造成的散射不同,遇到的“阻碍”不同,
产生损耗不同,形成的电场、磁场不同,传播速度也不同。
光与机械波有本质区别,在产生上铅此:光不需介质,而机械波,你知道产生必须满足世穗两条件:1介质2振动。光属于电磁波
麦克斯韦预言了电磁波的存在 故电磁波的波速与频率公式遵循光的波速与频槐返迅率公式:c=波长。f(不好意思不会打符号)
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