法拉第波是什么？

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法拉第波即电磁波，由同向且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波，是以波动的形式传播的电磁场，具有波粒二象性。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。

扩展资料：

传播方式

对于自由空间，在自由空间中由于没有阻挡，电波传播只有直射，不存在其他现象。而对于日常生活中的实际传播环境，由于地面存在各种各样的物体，使得电波的传播有直射、反射、绕射（衍射）等，另外对于室内或列车内的用户，还有一部分信号来源于无线电波对建筑的穿透。这些都造成无线电波传播的多样性和复杂性，增大了对电波传播研究的难度。

直射在视距内可以看做无线电波在自由空间中传播。直射波传播损耗公式同自由空间中的路径损耗公式：PL=32.44+20lgf+20lgd。其中，PL为自由空间的路损，单位是dB。F为载波的频率，单位是MHz 。d为发射源与接收点的距离，单位是km。

百度百科-电磁波

百度百科-无线电波

电磁辐射的基本特征

自然界的电磁现象有哪些的回答如下：

自然界的电磁现象非常丰富，从基本粒子到宏观现象，无处不在。以下是一些主要的自然电磁现象的描述：

静电现象：静电是静止状态下的电荷。在干燥的环境中，我们经常可以观察到静电现象，比如在冬季脱毛衣时产生的火花，或者在干燥的天气里通过摩擦可以使气球粘在墙上。

电流和磁场：电流产生磁场，这是电磁的基本原理。在这个过程中，电子的流动形成了电流，而电流又产生了磁场。电流和磁场之间的关系由安培定律和法拉第电磁感应定律描述。

电磁波：电磁波是变化的电磁场产生的波动。电磁波包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等。这些波在自然界中广泛存在，比如我们看到的太阳光、收音机接收到的广播信号等。

地球的磁场：地球本身也具有一个磁场，这个磁场对地球上的生物有着重要的影响。比如，许多动物利用地球的磁场来导航，而某些植物也会根据地球的磁场进行生长。

电极化现象：电介质在电场作用下产生电极化的现象。常见的电介质包括各种绝缘体，如玻璃、陶瓷、橡胶等。

电磁辐射：当电流通过导线或电器时，会产生电磁辐射。过量的电磁辐射对人体可能有害，因此我们需要采取措施减少生活中的电磁辐射。

当云层中的正负电荷积累到一定程度时，它们之间的电压会达到极高的水平，导致电荷之间的放电，形成闪电。闪电的能量非常巨大，可以瞬间将空气加热到几万度，产生强烈的光和声波。

此外，自然界中还存在多种能量表现形式，除了电能和磁能，还有风能、太阳能、热能、动能等。这些能量形式在不同的条件下相互转化和传递，构成了自然界中无穷无尽的奇妙现象。

以上是自然界中一些主要的电磁现象。电磁学是一门非常深广的学科，它涵盖了从微观粒子到宏观现象的各种现象。随着科学技术的发展，电磁学在电子工程、通信、医疗、能源等多个领域都有广泛的应用。

电磁辐射在遥感中常指电磁波,实际上是电磁波通过空间或媒质传递能量的物理现象,即电磁能量以波的形式发射的过程。它具有下列特征:

(一)电磁波的传播

电磁波的传播是能量存在的一种形式,在传播过程中,其波长(或频率)、强度、传播方向和偏振面会发生变化,如反射、折射、吸收、散射、偏振等。波长、强度、传播方向、偏振面是描述电磁波的四个基本物理量。

电磁波所以能够传递信息是与上述四个基本参量密切相关的。例如在可见光范围,由于波长或频率的不同,给人们以各种颜色的信息;电磁辐射源与目际之间的相对运动会产生频率移动的多普勒效应,利用此效应可获得目标速度的信息。根据电磁波的传播方向、振幅和极化面的变化,可获得有关目标的位置、形状(包括方位、距离、图像)等信息。

(二)电磁波的叠加和相干

当振动方向和振动频率均不同的多列电磁波在空间相遇时,相遇点的复合振动等于各列波在该点的矢量和,而在其它位置每一列波仍保持原有的特征(振动方向、频率等保持不变),因此,波的传播是独立的,这就是叠加原理。电磁波的叠加原理适合于大多数常见介质中传播的电磁波。

两列频率、振动方向、相位都相同或相位差恒定的电磁波叠加时,某些部位处于振动永远加强,而另一些部位则处于振动永远减弱或完全抵消的现象,称为电磁波的相干。对于相干辐射,探测器在某一位置可能接收到较多的能量,而在另一位置可能接收到较少的能量;对于非相干辐射,探测器接收的平均能量等于每列波单独投射时的平均能量之和,且不受探测器位置变化的影响。相干作用的结果使影像产生颗粒状或斑点,影响人们对图像的解译。

(三)电磁波的衍射

如果电磁波投射在一个它不能透过的有限大小的障碍物上,将会有一部分波从障碍物的边界外通过,这部分波在超越障碍物时,会改变方向绕过其边缘而达到障碍物后面的阴影区。电磁波通过障碍物边缘所引起的这种使一些辐射量发生方向改变的现象称为电磁波的衍射。在遥感测量中不得不考虑电磁波衍射效应的影响。例如,在微波遥感中当电磁波到达遥感天线时,被天线孔径切割或截获时要发生衍射,使接收效果受到影响。

(四)电磁波的偏振(极化)

电磁波是交变电磁场在空间的传播,在传播过程中,电场强度、磁场强度和传播方向三者之间始终保持垂直。通常电场强度在各个方向(垂直于传播方向的平面上)是相等的,若其总是固定在某个方向振动,则称电磁波在该方向被极化(偏振)。依电场强度与入射面(通常是地表面)的关系分为水平极化(H)和垂直极化(V),水平极化两者互相垂直,垂直极化两者互相平行。电磁波的极化现象在微波遥感技术中有很重要的意义,是影响微波图像灰度的一个重要因素。

利用平面偏振以及它在各种物质表面的反射、透射特性,我们就能预计相应的回波强度;反之,根据回波强度,我们也可以判断物体的特性,这就是偏振波在遥感中的意义所在。例如,用微波辐射计测量1.41GHz 、8.36GHz、19.34GHz三个频率上的海面亮度温度时发现,当入射角为55°时,海面风速对垂直极化的亮度温度没有贡献,而水平极化的亮度温度却随风速增加而增加。在19.34GHz,风速每增加1m/s,水平极化的亮度温度增加约1.1K 。

(五)电磁波的多普勒效应

当一个频率为f的电磁辐射源向着观察者运动或者背着观察者运动时,则观察者从这个源所接收到的辐射将具有另一个频率f′。如果这个辐射源向观察者运动时,f′大于f;如果背离观察者运动时,则f′小于f。由观察者和辐射源的相对运动所引起的电磁辐射的频率改变,就叫多普勒效应。

电磁波的多普勒效应在民用遥感技术上的应用还很少见有公开报导。

(六)电磁波的波粒二象性

电磁波具有波动性和粒子性两方面特征,即具有波粒二象性。波动性就是它的时空周期性,可以用波长、速度、周期和频率来表征,它主要表现为电磁波有干涉、衍射、偏振、散射等现象。粒子性是指电磁波是由密集的光子微粒流组成的,电磁波实质上是光子微粒流的有规律的运动,主要表现为电磁辐射的光电效应、康普顿效应等。用统计的观点把波和粒子的二象性联系到一起,波是粒子流的统计平均,而粒子是波的量子化。

不同波长的电磁波,其波动性和粒子性表现的程度不一样,较短波长的电磁波主要表现出粒子性,波长越短,粒子性表现愈明显;而长波电磁波则主要表现出波动性。

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