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电磁波能量是功率 为什么和频率有关呢(电磁波是怎么传递能量的)

电磁波能量是功率 为什么和频率有关呢(电磁波是怎么传递能量的)

更新时间:2024-06-22 16:44:56

电磁波能量是功率 为什么和频率有关呢

这里说的能量不是功率;

能量指的是电磁波中每个光子的能量,E=hv,h为普朗克常数,v为频率。因此频率越高能量越高,X射线、阿尔法射线、贝塔射线、伽玛射线因为频率极高光子能量很高对人体破坏性很大;

功率指的是单位电磁波的总能量,可以认为是电磁波中所有的光子能量的总和。P=n*hv,n为光子个数。虽然电磁波中每个光子的能量取决于频率,但对于总的一束电磁波来说,功率是这些光子能量的总和, 而n 取决于振幅和频率,可以恰好把频率相抵消,导致电磁波的功率都只与振幅有关。

电磁波的频率对应的是单个光子的能量,ε=hν,h=6.626×10^(-34)Js,是普朗克常数;ν是电磁波的频率。而功率P可以写成:P=nhν,n是单位时间发射的光子数。电磁波在均匀介质中按球形传播,传播距离R与在R点的功率分布满足:P’=P/4πR&sup2。

如果算上在介质中的衰减,则P’=Pe^(-μR)/4πR&sup2。μ是电磁波在介质中的线性衰减系数。而e是自然对数的底,e=2.718281828459……;如果发射源不是一个点,而是一个“线”或“面”的概念的话,则电磁波之间可能会发生干涉的现象,则P’=PBe^(-μR)/4πR&sup2,B是一个与介质相关的常数,被称为积累因子。

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