最后的结论是光既是是粒子也是波。
波粒二象性是微观粒子的基本属性之一。1905年,爱因斯坦提出了光电效应的光量子解释,人们开始意识到光波同时具有波和粒子的双重性质。1924年,德布罗意提出“物质波”假说,认为和光一样,一切物质都具有波粒二象性。根据这一假说,电子也会具有干涉和衍射等波动现象,这被后来的电子衍射试验所证实。
有什么不清楚可以追问,望采纳,O(∩_∩)O谢谢! 电磁波由同相且互相垂直的电场与磁场以波动形式传播的电磁场,具 波粒二象性 。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。微波卫星电视、小孔成像、反射、折射、棱镜色散实验以及微波屏蔽等实验,证明电磁波、光波两者特性不同的,采用频率(波长)无法解释。电子定向移动产生磁场,因此产生电磁波。光波由光子组成,光子不是带电 粒子 ,光传播也不具电场和磁场的最基本特性,因此光波不应是电磁波。
关键词: 电磁波;电场与磁场;光波; 波粒二象性 ;小孔成像;棱镜色散;
一、理论定义:
(1)、光波:通常指可见光,波长380~780nm之间,真空中传播速度国际公认为299792458米/秒。从微观来看由光子组成,具有粒子性,但是宏观来看又表现出波动性。光的波长跟颜色有关,可见光中紫光波长最短,红光则相反。
(2)、电磁波: 由同相且互相垂直的电场与磁场,在空间中以波动的形式传播的电磁场,具有 波粒二象性 。电磁场包含电场与磁场两个方面,分别用电场强度E(或电位移D)及磁通密度B(或磁场强度H)表示其特性。按照麦克斯韦的电磁场理论,这两部分是紧密相依的。电磁场的场源随时间变化时,其电场与磁场互相激励导致电磁场的运动而形成电磁波。速度约为光速,但是我们不能说它们的速度差不多,就是一样的,金属导电也是一样。
理论说太阳光是电磁波的一种可见辐射形态,在真空中的传播速度等同于光速。电磁辐射由低频率到高频率,主要分为: 无线电波 、 微波 、 红外线 、 可见光 、 紫外线 、 X射线 和伽马射线。人眼可接收到的电磁波称为可见光(波长380~780nm)。频率(波长)是电磁波的重要特性,按照频率的顺序把这些电磁波排列起来,就是电磁波谱。这样总结是不科学的。
二、理论分析:
无论是教科书、参考文献、科学刊物、科学杂志、官方网站等等,都认为频率(或波长)是电磁波重要特性。将 无线电波 、 微波 、 红外线 、 可见光 、 紫外线 、 X射线 和伽马射线都统称为电磁波。并且按照频率的顺序把这些电磁波排列起来,就是电磁波谱。
电磁波定义,是由同相且互相垂直的电场与磁场,电磁场包含电场与磁场两方面,电磁场的场源随时间变化时,其电场与磁场互相激励导致电磁场的运动而形成电磁波。电子定向移动产生磁场,通过电磁波的定义就可发现以下的问题。
光波由光子组成,光子是不带电的 粒子 ,光子的传播,不具备电场和磁场的最基本的特性,因此光波不应该是电磁波。
三、实验对比:
1、微波卫视: 卫星电视技术是采用地面天线,并且将电磁波微波信号发送到卫星上,卫星接收处理后再将内容发送到地面,全国各地所有用户采用(大锅小锅)天线对准卫星,就都能接收到卫星电视的播放内容。对于光波而言,这个技术可能就很难实现。无论科学技术如何发展,人类也都无法实现,通过改进电磁波大锅小锅)接收天线,用天线去接收光波。很可能浪费孩子们一辈子青春,及艰苦努力都不会有结果。
光子不具负电荷,光子的定向移动也不产生电场,同时也不产生磁场, 不应该是电磁波。科学理论来自实践,并指导实践,该理论应该不是实践中来,也不可能去指导实践获得成功。无论我们怎样努力,或者按照频率及波长不断的、精确的去改进设计,都不可能用电磁波天线来接收光波信号,即使采用大功率激光将电磁波接收天线烤化烧毁,也都不可能实现电磁波(大锅、小锅、金属天线)去接收光波,可能多少人一辈子都难实现。
2、木盒实验:
采用20厘米厚度的干燥实木板或陶瓷、水泥做两个方盒。分别放入电磁波源和光源;四角四边用专业技术密封,防止泄露。对应放置电磁波和光波接收器,功率等实验条件完全相同。分别精确测试电磁波源、光波源,穿透20cm厚度干燥木板或陶瓷水泥情况。
该实验方法:本人做过两种实验,一是用两个厚度很大的瓷碗,将手机与蓝牙音箱连接好,并循环播放一首“青花瓷”的音乐,放入其中一个碗中,然后将两个相同大小的碗口之间放上导电的锡箔纸进行缝隙屏蔽,将两个碗口压实和压紧密封。然后拿着蓝牙音箱测试,发现距离和之前没装入两个碗中完全相同(手机蓝牙标准,功率1毫瓦,距离约10米)。
实验方法2:本人采用家中炖鸡用的大号砂锅(颜色为黑色、大概有两三个厘米的壁厚),将手机与蓝牙音箱连接好,将手机放入该砂锅中并循环播放音乐,盖子和砂锅结合部采用很多层的锡箔纸压严实密封;然后拿着蓝牙音箱测试进行距离对比,发现距离和之前没装入砂锅中完全相同(手机蓝牙标准,功率1毫瓦,距离约10米)。蓝牙功率很小,通过对比发现信号从里面穿透出来没有任何衰减,光波根本不可能穿透。如果以后需要验证,还可以制作50~100厘米厚度的水泥方盒,电磁波一样能穿透,光波不可能穿透,这跟波长没关系。
(1)电磁波源: 不管怎样改变电磁波源的波长(从长波到微波,波长相差百万倍以上),所有的电磁波穿透20cm实木板或者陶瓷,几乎都是没有任何的信号衰减。密闭的干木板或者陶瓷对于电磁波来说,也没有发现任何的损伤及影响,穿透木板或者水泥也很容易。
(2)光波源: 不管采用红外线、可见光、还是紫外线,都不能够穿透20cm实木(或陶瓷、水泥)方盒,外面的接收设备也根本无法检测到光波信号。光波信号强度大或者时间久后,将导致实木板(或陶瓷、水泥)方盒温度不断升高。通过上述试验对比和检测结果分析,发现电磁波信号源、光波信号源、以及射线,它们是几种完全不同的信号源。
(3)射线源:采用各种射线进行相同的穿透实验(波长最好能与远紫外线波长相同或接近),看射线穿透实木(或陶瓷、水泥)方盒情况,外面接收设备能够检测到信号,但是衰减很大。其结果与光波和电磁波又完全不同,并且具有一定破坏性,做实验的时候,工作人员必须要做好保护,因此电磁波、光波,射线性质完全不同,根本不是波长问题。
3、 在 实木 板(或陶瓷) 方盒打孔,进行“小孔成像”实验:
(1)光波: 能够很容易的做到小孔成像。
(2)电磁波: 对电磁波来说,有小孔和没有小孔,都能够很容易的穿透,因此也就根本无法的实现电磁波的小孔成像实验。通过实验结果和分析证明:电磁波与光波,两者的物理性质是完全不同的,采用频率(或者波长)根本无法进行解释。
4、反射、折射、棱镜色散实验:
(1)光波: 光波 能够很容易的能够实现玻璃镜子反射、折射;及棱镜色散实验;
(2)电磁波: 电磁波很容易穿透玻璃镜, 因此,很难实现玻璃镜子反射电磁波实验。虽然理论说光波和电磁波完全相同,只波长频率不同而已,但实验结果却出现两种截然不同的结果和物理现象性质,采用频率(或者波长)根本无法进行解释。
5 、(微波炉门)电磁波屏蔽实验:
(1)光波: 可顺利通过微波炉门小孔照射出来。光波强度大后,会对金属门有加热。
(2)电磁波: 金属屏蔽门是根据电磁波设计,因此微波很难从小孔出来。金属(导体)屏蔽和反射电磁波,是利用电磁波在屏蔽层上产生感应电流和反向磁场,反向磁场只针对电磁波微波起作用,对光波不起作用。光波发射的光子没有电场,也没有磁场,因此该方法不适合光波。理论说光波是电磁波,但大量实验证明:光波与电磁波完全两回事。
微波炉门的孔径也很大,实际还可以加工更小的孔径。微波炉门屏蔽微波,是因采用导电的金属作为网格,如果不采用导电材料,就无法屏蔽微波。光波是不区分是否导电材料,不管是导电的金属材料,还是不导电的材料,对光波来说完全相同。
6、 光谱分析 和光电效应实验 :光波可以进行元素成份的分析,既然光波是“电磁波”,我们再用微波等电磁波来试一试,看看微波等电磁波,能不能进行元素成份分析?还有光电效应的相关实验,我们也采用微波等等“电磁波”,来做一组电磁波的光电效应实验,看微波等“电磁波”能不能实现光电效应;结果肯定是不能够。
7、光纤传输实验 :虽然理论说光波、射线、都属于电磁波;但是采用现在的光纤和材料,却只能够远距离传输光波,对于电磁波微波或者射线来说,光纤是无法进行远距离传输的。理论指导实践,按照道理只要按照波长设计,改变一下光纤的直径即可实现微波或者射线进行远距离的传输。但实际上是根本行不通的,这根微波和射线的波长没有任何的关系,现在的理论定义根本无法指导实践和获得最终成功的,该理论只会坑人害人。
8、手机扫码实验:虽然理论说光波、射线都属于电磁波;但是采用现在的理论却只能实现光波的手机扫码识别,对于电磁波微波或射线来说,又如何能够利用手机屏幕实现扫码呢?俗话说:科学理论指导实践获得成功,按照道理只要按照波长设计和不断改进、就应该能够实现上图所示的手机屏幕扫码。但实际上根本就行不通,跟微波和射线的波长没一点关系。现在的理论定义,根本就无法指导实践获得最终的成功。如果那个书呆子读死书,相信该书本理论能够指导实践获得成功,那也只会是坑害他人的一辈子心血。
4、微观结构的内因分析:
电磁波: 能够很 轻易 的 穿透实木 板或陶瓷水泥 方盒的 内因 。所有原子的最外层都是带负电荷的电子。电磁波发射的“电子”闯入实木板或陶瓷的原子矩阵,实木板原子的核外电子产生 电荷 斥力,将“电磁波发射 的 电子”排斥到原子之间的巨大空间里, 电子始终都不会撞击到原子核上, “电磁波电子” 就 能够顺利的从实木板或陶瓷 的一层层 原子矩阵间巨大缝隙中穿透过去,永远都无法靠近和撞击到原子核 上 。 有教授比喻:如果原子核是一个玻璃球,电子轨道将在两公里以外。因此 原子与原子之间的间隙 是 极巨大 的 ,能 同时 允许大量的电磁波信号畅通的 穿透过去 , 实木板 或 陶瓷水泥的原子矩阵 根本无法阻止电磁波集体穿透 。
光波: 与电磁波完全不同,光波发射的是光子。光子没负电荷,原子核外大量电子对光波的光子也没有斥力。光波发射的光子按照波粒二象性直线运行,实木板或陶瓷水泥的原子矩阵层数量实在是太多太多。光子闯过一层原子矩阵又是一层原子矩阵,没有斥力作用,最终全都撞击到原子核上。撞击原子核产生热!光子撞击原子核后改变运动方向,在原子内不断的撞击和消耗能量,导致实木板升温。这就是光波不能穿透实木板或陶瓷水泥的内因解答。
这是因为玻璃的原子排列 矩阵 很有规律, 且 这种 矩阵 排列 又正好 符合光波 的 波长。 曾经有教授这样比喻:“ 假如核的大小象一颗玻璃球,则电子轨道将在两公里以外 ” 。 原子核体积非常小、如同 *** 场上间隙很大的、有规律的、整齐排列的学生。当 波粒二象性 运动的光粒子,以波动方式通过矩阵、原子核的排列间隙、正好符合波长、光子进入玻璃原子矩阵后,始终无法撞击到原子核上,光子就这样的通过玻璃。由于原子内部空间极大,因此能允许大量的光线通过,当然也有一部分的光子撞击到原子核上,造成玻璃升温。
也有部分光波的消耗,滤光片就根据这种原理设计。不同玻璃和物质透光性不同,防紫外线玻璃:就是根据波长设计将10纳米至400纳米的光线过滤掉。实木板或陶瓷水泥等物质的原子矩阵对所有光波来说,肯定是完全不符合所有光波传播路径。还有不少混合物质的原子矩阵,原子核排列根本就没有规律可言,光子撞击到原子核上的可能性和概率非常高,甚至还有可能因此成为黑体。光子来回撞击原子核产生热,这就是光波无法穿透实木板和产生热的内因(但是电磁波穿透玻璃,却跟最前面讲解的核外电子排斥有关)。
五、结束语:
电磁波是由互相垂直的电场与磁场,和以波动传播的电磁场。通过微波卫星电视、小孔成像、反射、折射、棱镜色散实验、光纤、手机扫码、及微波屏蔽等实验,充分证明电磁波和光波的物理特性完全不同,采用频率(或波长)根本无法解释。电子定向运动形成磁场,电场与磁场互相激励导致电磁场的运动而形成电磁波;光波发射的是光子,光子不具有负电荷,光子定向移动也不产生磁场。因此光波不是电磁波。
通过以上分析,可证明光波和电磁波是两种波,物理性质 也是 完全不同 ;另外还有射线 。本人不但 能够 从微观上解释这些, 包括 光波的发射,及 光波的 波粒二象性统一难题 !也能 从微观上 解释 和分析。这个难题的破解,对激光和激光武器等很多学科研究都是有帮助的,俗话说没金刚钻不揽瓷器活,还请相关部门能够联系我。
光波的粒子性和波动性问题,困惑全世界很多科学家,耗费很多人的精力和心血,也没能解开“光”和电磁波的本质性问题。对于光本质性和波粒二象性统一问题,也曾经让本人也极其的困惑过。还有黑体和热传递的问题,为什么木头的导热能力差?为什么金属铜、铁、铝的导热能力明显要比木头强?为什么它们的导电速度却是30万公里每秒,而导热速度却要明显的慢很多,这是为什么? 同时为什么光波和电磁波的速度近似相同? 只要找到真正的内因,这些问题都能够用一个原理进行解释,还请有关专家领导联系我,谢谢!
经过不懈努力所有问题基本上都找到答案,很想与科学前辈们一起学习和进行研究探讨。1905年爱因斯坦提出光子假设,成功解释光电效应。太阳帆和光电效应,也充分证明光的粒子性。波动性就不说了,大家都知道。“光”具有的粒子性和波动性,绝对是不发生矛盾的。所有的宏观物理和一切现象,都与微观世界被宏观放大有关。光的粒子性和波动性完全不发生任何矛盾,只要我们能够把所有内容都了解以后,再重新站在一个新的起点上,再把所有学习的内容全部贯通后,回过头来想想,大家又会觉得自然界中一切的一切,又如此的简单。很想与科学前辈一起学习和探讨问题,再次感谢您。祝您们永远身体健康、阖家欢乐、研究事业有成!
联系人 :翁志远
电话 (微信) :18911068385(或15210781850)
电子 邮箱: 2250976080@QQcom它们都是波,都有波的通性:折射、衍射、干涉。光波是一种电磁波,电磁波根据波长划分为多种,波长由长到短分别为:无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、伽玛射线。声波是物理波,传播需要介质,电磁波不需要介质……联通光纤光大,客户无法解决,可以通过拨打客服热线报修,让工作人员上门维修。联通光纤光大,即光衰过大的意思,是维修光缆网络中的术语,表示从机房设备发光到客户家里的收光测试衰减过大,造成设备不正常。
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这就是中关村示范区前沿技术企业
研发的微型光谱仪
通过对量子点纳米材料的创新应用
他们将实验室里昂贵且庞大的科学仪器
放在了手机镜头上
使得这项神奇的功能
即将成为现实
关于芯视界: 芯视界(北京) 科技 有限公司是一家来自中关村示范区的高新 科技 企业。成立至今,芯视界通过不断的技术革新和应用 探索 ,开启以“量子点光谱传感技术”解码万物的新时代;实现对物质的智能化实时实地检测、鉴别和监控。在科研、环保、工业、农业、医疗、食品、教育、航空航天等多个领域,重塑人们的生产和生活方式。未来芯视界将继续推动科学探测、物联网、大数据、AI、深度学习等技术在物质识别、智能探测领域的深入应用,展现 科技 的无限可能。
发现:一双神奇的眼睛
肉眼看上去完全一样的两杯牛奶,要如何分辨他们的营养价值呢?
其实很简单,只要用光谱仪照一下就可以了。在光谱仪的“眼睛”里,这两杯牛奶显示的“颜色”(光波)可能完全不同。
这是因为不同质量和成分的牛奶对光波的反射率不同,所以在光谱仪的视角里两杯牛奶会呈现出不同的光谱图。利用光谱的手段可以快速便捷地分析牛奶中蛋白质、脂肪含量等营养信息。未来,再结合人体的 健康 指征,还能帮助我们选择适合自身体质的牛奶品类。
光谱仪能拥有如此神奇的“眼睛”,在于它对光波的解析与识别。光波是由原子内部运动电子产生的,因此不同的物质发射的光波也不同,这就好像是与生俱来的身份z,是辨别物质最简单也最准确的方式。通常人眼可以分辨的光波范围被称为可见光,而物质时时刻刻所发出的光波中,大多数并不能被人眼分辨,光谱仪却是一双可以分辨所有光波的神奇“眼睛”。
光谱仪作为将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器,可以通过对光信息的抓取,以照相底片显影,或电脑化自动显示数值的仪器进行显示和分析,探知物质的成分、含量等信息。这种技术被广泛地应用于空气污染、水污染、食品卫生、金属工业等的检测中。
既然光谱仪这么神奇,功能又非常实用,那为什么在日常生活中没能普及呢?原来,传统的光谱仪受光栅分光的物理原理限制,体积就像一台桌上打印机,无法随意搬动,且价格在几十万上下。
有没有什么方法能将光谱仪小型化又经济实惠呢?芯视界(北京) 科技 有限公司创始人鲍捷将量子点与光谱仪相结合, 探索 出了一条光谱仪微型化、传感化的新路子。
创新:重构光谱仪结构
纳米材料及纳米技术的研究与应用,是鲍捷从本科时期就开始研究的领域。
最初,鲍捷主要在做量子点在太阳能电池、光检测器领域的应用工作。他发现,调节量子点大小可以很方便地调节其颜色,这种不同于其他材料的突出特性却并没有在实际应用中得到充分利用。
神奇的量子点: 量子点是指由半导体材料制成,形态一般为球形或类球形,稳定直径在2~20 nm的纳米粒子。由于量子点非常微小,通常被制成溶液形态,从本质上来说,它其实就是一种可在微小范围内进行调控的光敏半导体晶体。不同大小的量子点所呈现的颜色不同,同时也对应着不同的光学特性,正是基于这一特性,它成了用来辨别物质颜色或光谱的绝佳材选。
既然量子点在紫外区域可以有这样的响应,那么在全波长范围内,是不是也会有这样的响应?根据这个原理,充分利用量子点的可调节性,就可以做成一个光谱仪。经过调查,鲍捷发现这是一条前人从未走过的道路,所以他便将量子点纳米技术和光谱方法进行结合,开始了量子点光谱仪的研究。
时间回到2013年,鲍捷带领团队采用新型量子点纳米材料和纳米技术,制作出了手机摄像头大小的光谱传感器。随后,他们将这一成果公布在了《自然》学术杂志上。经过实验检验,采用量子点光谱传感器技术的新型光谱仪在分辨率、使用范围和效率方面与现有设备性能一致。证明了他们将量子点纳米技术和光谱方法结合,对光谱仪的结构、算法进行重新定义和设计的可行性。
光谱仪终于变小了。鲍捷及其团队自主研发的量子点光谱传感器技术,可以将传统实验室里庞大昂贵的光谱仪成千倍缩小到几毫米平方的尺寸。随着芯片、传感器大规模量产,其价格也可以从原来几十万、几百万降至消费级水平,光谱仪这种只属于科学试验级的重要仪器,有了走入寻常百姓家的希望。
应用:水环境大数据监测溯源
经济的快速发展,城市人口的增多,工业化进程的加快,大量的生活废水、工业污水对环境构成了很大的威胁。对污水进行溯源分析,可以有效了解污水排放的情况并对其进行监控,避免污水源的扩散。
2019年底,北京市水务局在全北京36条大小河流、100个监测点部署了无人化、自动化、快速高效的水质监测微型终端,对入河排水口、闸口、考核断面等多种典型位置开展实时动态监控。
而这些实时监控的核心,是芯视界结合实际应用需求,基于量子点光谱传感技术而研发的水环境实时监测智能终端。它可实现水质实时、原位、在线监测,具有超低功耗、小巧灵活、安装简便、无需试剂、无二次污染等优势。将量子点光谱传感技术的首个产业化成果落地在环保领域,也是芯视界践行 科技 企业 社会 责任的初心。
相比站房式监测和人工采样需要数小时甚至数天才能出具检测结果,水环境实时监测智能终端从数据采集到输出可在几秒钟内完成,真正实现快速高效作业。从数据采集-传输-分析-计算-自动告警-反馈-记录,整个流程依靠芯视界的智能大数据算法自动完成。
此外,芯视界的“河长助手-海淀区河湖水质监测系统”,现已纳入到海淀区“城市大脑”管理平台中,对全海淀100多个水质监测点进行动态监控。在海淀区河道管理所的监测大屏上可以看到,一旦发现有人偷排污水,系统就会第一时间报警提示,并同步至海淀区水务局相关工作人员手机APP上,提醒相关工作人员迅速反应,抓住试图破坏环境的元凶。
今年3月初的一天,海淀区水务局工作人员就在手机上看到有河段报警,显示有污染。按照以往的经验,这个地方的水质应该是很好的。于是工作人员到现场查看,根据报警的位置最终找到是某处井盖错位,导致了水质变化。如果还是以前的工作模式,就很难如此快速地发现问题。
这仅仅是芯视界量子点光谱传感技术在环保领域的一次牛刀小试。
其实,量子点光谱传感器技术不仅可以帮我们检测水质质量,它还可以搭载到卫星上,进行太空 探索 ,可以做成胶囊吞服,无痛苦完成胃镜检测,甚至可以搭载到无人机上,看看哪片土壤的农作物上缺乏微量元素……未来,芯视界将用其独有的量子点光谱传感器技术,开启光谱信息化时代的大门。
问题一:电磁波与无线电波有什么区别 无线电波属于电磁波,电磁波概念比较大按波长由小到大都有不同的名称,比如光也是一种电磁波,波长由小到大有紫外,可见光,红外,无线电波就是波长比较大的一种电磁波问题二:电磁波和无线电区别 电磁波包括无线电波和光波。因为无线电波分为12个波段,3Hz~3×1012 Hz,而光波的波长比无线电波的中微波波长还短,超出了无线电波的范畴,无线电波不包含光波。而电磁波包括光波和无线电波。
电磁波包括宇宙射供、X射线、紫外线、可见光、红外线(前面这些合称光波)和无线电波等。它们都各有不同的波长和振动频率。
在整个电磁波范围内,并不是所有的光都有色彩,更确切地说,并不是所有的光的色彩我们肉眼都可以分辨。只有波长在 380纳米至 780纳米之间的电磁波才能引起人的色知觉。这段波长的电磁波叫可见光谱,或叫做光。其余波长的电磁波,都是肉眼所看不见的,通称不可见光。
也就是说,无线电波是电磁波的一种,光波也是电磁波。电磁波与无线电波的关系就是电磁波包含无线电波。
一个东西不同的波长罢啦
问题三:无线路由器发射的是电磁波吗? 对,无线路由器的无线网络确实发送的是电磁波,其频率为24GHz与58GHz。碰到金属物体是可以产生电磁波,而且会阻挡电磁波向前传输,这就是路由器穿过墙壁信号减弱的原因。
问题四:电磁波无线电声波有什么区别? 定义:
从科学的角度来说,电磁波是能量的一种,凡是能够释出能量的物体,都会释出电磁波。 正像人们一直生活在空气中而眼睛却看不见空气一样,人们也看不见无处不在的电磁波。电磁波就是这样一位人类素未谋面的“朋友”。
产生
电磁波是电磁场的一种运动形态。电与磁可说是一体两面,变动的电会产生磁,变动的磁则会产生电。变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场,这就是电磁场,而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波,电磁的变动就如同微风轻拂水面产生水波一般,因此被称为电磁波,也常称为电波。
性质
电磁波频率低时,主要藉由有形的导电体才能传递。原因是在低频的电振荡中,磁电之间的相互变化比较缓慢,其能量几乎全部反回原电路而没有能量辐射出去;电磁波频率高时即可以在自由空间内传递,也可以束缚在有形的导电体内传递。在自由空间内传递的原因是在高频率的电振荡中,磁电互变甚快,能量不可能全部反回原振荡电路,于是电能、磁能随着电场与磁场的周期变化以电磁波的形式向空间传播出去,不需要介质也能向外传递能量,这就是一种辐射。举例来说,太阳与地球之间的距离非常遥远,但在户外时,我们仍然能感受到和勋阳光的光与热,这就好比是「电磁辐射藉由辐射现象传递能量」的原理一样。
电磁波为横波。电磁波的磁场、电场及其行进方向三者互相垂直。振幅沿传播方向的垂直方向作周期 变,其强度与距离的平方成反比,波本身带动能量,任何位置之能量功率与振幅的平方成正比。
其速度等于光速c(每秒3×10的8次方米)。在空间传播的电磁波,距离最近的电场(磁场)强度方向相同,其量值最大两点之间的距离,就是电磁波的波长λ,电磁每秒钟变动的次数便是频率f。三者之间的关系可通过公式c=λf。
通过不同介质时,会发生折射、反射、绕射、散射及吸收等等。电磁波的传播有沿地面传播的地面波,还有从空中传播的空中波以及天波。波长越长其衰减也越少,电磁波的波长越长也越容易绕过障碍物继续传播。
光波:是一种电磁波。
光通信:利用光作为载频的通信方式。
光纤通信:就是利用光波作为载频和光纤作为传输媒质的一种通信方式。它工作在近红外区,即波长是08μm---18μm,对应的频率为167THz---375THz。在光纤通信中起主导作用的是激光器(光源、光电检测器)和光纤。
光的传播形态分类:根据传播方向上有无电场分量或磁场分量,可分为如下三类,任何光都可以这三种波的合成形式表示出来。
TEM波:在传播方向上没有电场和磁场分量,称为横电磁波。
TE波:在传播方向上有磁场分量但无电场分量,称为横电波。
TM波:在传播方向上有电场分量而无磁场分量,称为横磁波。
声波
声源体发生振动会引起四周空气振荡,那种振荡方式就是声波。声以波的形式传播着,我们把它叫做声波声波借助空气向四面八方传播。在开阔空间的空气中那种传播方式像逐渐吹大的肥皂泡,是一种球形的阵面波。声音是指可听声波的特殊情形,例如对于人耳的可听声波,当那种阵面波达到人耳位置的时候,人的听觉器官会有相应的声音感觉。
除了空气,水、金属、木头等也都能够传递声波,它们都是声波的良好媒质。在真空状态中声波就不能传播了。
正弦波是最简单的波动形式。优质的音叉振动发出声音的时候产生的是正弦声波。
正弦声波属于纯音。任何复杂的声波都是多种正弦波叠加而成的复合波,它们是有别于纯音的复合音。正弦波是各种复杂声波的基本单元。
扬声器、各种乐器以及人和动物的发音器官等都是声源体。地震震中、闪电源、雨滴、刮风、随风飘动的树叶、昆虫的翅膀等各种可以活动的物体都可能是声源>>
问题五:什么是无线电波也就是无线网。无线电波是什么电为什么是无线电波,无线电波主要是什么电 无线电波是一种电磁波,以TEM波(横电磁波)的形式传播。类似于池塘的波纹,在传播过程中波的能量会逐渐减弱。
电磁波包含很多种类,按照频率从低到高的顺序排列为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线及γ射线。无线电波分布在3Hz到3000GHz的频率范围之间。在这个频谱内可以细划为12个波段
问题六:微波和无线电波的区别,它们不都是电磁波吗?它们的优点和缺点是什么? 无线电波包括超长波、长波、中波、短波、超短波、微波等,因此微波就是波长比较短的无线电波,不存在什么优缺点比较。
问题七:电磁波与wifi的区别 WiFi信号和收音机收到的信号,包括手机打电话的信号,都是靠电磁波传输的,只不过他们对应的频率不一样。
之所以手机联WiFi不能像收音机一样,因为传输WiFi信号的能量不够。你想手机为什么可以随时用流量,打电话,因为信号足够强,你在楼顶上看到的铁塔包括野外看到的大的铁塔(就是所谓基站),它们的作用是接力传递并增强远处传来的信号(因为电磁波随传输距离增加,强度会衰减)。把信号比作接力比赛的棒子,人就是基站,棒子从一个人传到另一个人,可以传很远。再比如有3个人站成一条线,每个人之间相隔很远,只有相邻两个人说话可以听见。边上两个人直接说话相互听不到,但是如果中间这个人给他们传话,两边的人就可以听到各自的声音。
至于能不能做到wifi也无处不在,打开手机wifi连接,肯定可以,只要有足够多的“基站”(和上面说的基站不是一回事,只是个比喻)。
问题八:微波和无线电波的区别,它们不都是电磁波吗?它们的优点和缺点是什么? 无线电波包括超长波、长波、中波、短波、超短波、微波等,因此微波就是波长比较短的无线电波,不存在什么优缺点比较。
问题九:电磁波和无线电区别 电磁波包括无线电波和光波。因为无线电波分为12个波段,3Hz~3×1012 Hz,而光波的波长比无线电波的中微波波长还短,超出了无线电波的范畴,无线电波不包含光波。而电磁波包括光波和无线电波。
电磁波包括宇宙射供、X射线、紫外线、可见光、红外线(前面这些合称光波)和无线电波等。它们都各有不同的波长和振动频率。
在整个电磁波范围内,并不是所有的光都有色彩,更确切地说,并不是所有的光的色彩我们肉眼都可以分辨。只有波长在 380纳米至 780纳米之间的电磁波才能引起人的色知觉。这段波长的电磁波叫可见光谱,或叫做光。其余波长的电磁波,都是肉眼所看不见的,通称不可见光。
也就是说,无线电波是电磁波的一种,光波也是电磁波。电磁波与无线电波的关系就是电磁波包含无线电波。
一个东西不同的波长罢啦
问题十:什么是无线电波也就是无线网。无线电波是什么电为什么是无线电波,无线电波主要是什么电 无线电波是一种电磁波,以TEM波(横电磁波)的形式传播。类似于池塘的波纹,在传播过程中波的能量会逐渐减弱。
电磁波包含很多种类,按照频率从低到高的顺序排列为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线及γ射线。无线电波分布在3Hz到3000GHz的频率范围之间。在这个频谱内可以细划为12个波段作者 | 杨培芳 苇草智酷学术委员、信息社会50人论坛理事、 中国信息经济学会原理事长
编者按:2021年7月31日,苇草智酷NO113期沙龙,邀请苇草智酷学术委员、信息社会50人论坛理事、中国信息经济学会原理事长杨培芳以“信息哲学与第三经济形态”主题演讲。杨培芳教授提出,最根本的变革,是从一元整体论、二元对立论,转变到三元协同论。只有建立一分为三哲学,才能突破农业时代的一元整体论和工业时代二元对立论,实现传统经济向第三种新型经济形态的转变。
以下内容根据现场速记整理:
各位老师,朋友,大家下午好!感谢大家在休息时间冒着酷暑,冒着病毒的威胁赶到一起。我今天演讲的主题是:“信息哲学与第三经济形态”,欢迎大家共同交流。
我想从自然哲学的高度,来看技术的发展、经济的进步与社会的未来,所以还是先讲讲信息哲学,然后提出第三种经济形态的概念。
下面就让我们谈谈信息哲学问题,可能烧脑,尽量好玩。
一、哲学的内涵
首先, 我认为哲学是科学的理论升华。 教科书说,哲学是自然科学和社会科学的概括和总结,我想还是用理论升华更好一些。按领域,可以分为自然哲学、社会哲学与人文哲学,或者叫做天理、地理和人理,相对应的就是世界观、价值观、人生观。
按照道家学说,最根本的、起主导作用的不是地理和人理,而是天理,也就是自然哲学。老子谓之:不可道之道。人们在实践中认识到大自然的规律,你怎么把它描述出来也不等于那个恒定的规律,只能是无限接近这个规律。
二、一分为二到一分为三
当前人类社会正在面临百年不遇的大变革,最根本的变革是自然哲学要从一元整体论,二元对立论,转变到三元协同论。
一分为三哲学怎么立呢?我斗胆提出一个假说:宇宙皆源于炁(qì),炁是什么?我认为炁就是一种原始信息。原始信息发散成为能量,聚集成为物质,能量+信息+物质,三生万物。
维纳是信息论的奠基者,他说信息既不是物质,又不是能量,信息就是信息。在这里,维纳说了一个重要的事情,就是信息是物质和能量之外的东西,认为信息是宇宙的第三种基本存在。
最近杨振宁先生说生命的进化是有图纸的,而且这个图纸在宇宙刚一诞生的时候就准备好了,大自然只是负责装配零件,同时负责把装配错误的东西淘汰。那么宇宙之初,信息与物质、能量同时诞生,还是在能量、物质诞生之前,就先有了原始信息?这肯定有争议,但我基本同意杨振宁的观点。
三、信息是熵减或事物有序的差异性
信息究竟是什么?从自然哲学来讲,就是熵减。宇宙爆炸后的一瞬间,只有被无限压缩、无规则、最大熵的宇宙之汤,随着宇宙的冷却,开始有了多样化的有序扩散。
只要宇宙还继续膨胀,就会处以日益复杂有序的熵减过程中,宇宙坍缩才会进入熵增的过程。现在宇宙年龄大概是150亿年,什么时候到头开始坍缩,可能就进入了熵增的过程,最后回到混沌。
所以 我认为信息就是熵减,或者就是事物有序的差异性。没有差异就没有信息,混沌与混乱也不是信息。
正如萧伯纳所说,“没有物质的世界是虚无的世界,没有能量的世界是死寂的世界,没有信息的世界是混乱的世界。”所以物质不是信息,能量也不是信息。
北京邮电大学副校长钟义信教授,是国内最早研究信息论的专家,他曾定义信息是事物存在与变化的状态和方式。后来钟义信校长修改信息定义为: 事物变化状态与方式的自我表述。
四、现代信息技术三大突破
上世纪70年代,随着光导纤维和大规模集成电路的发明和通信和计算机的快速普及,人们才意识到人类将从工业社会进入信息社会。
过去信号源是利用苇草在烽火台放烟,现在的信号源用半导体激光器。那么,现在的通信传输技术到了什么程度?现在可以实现光纤DWDM密集型光波复用技术,一根头发丝细的纤维可以打进1024束激光,每束激光每秒可以携带40G到400G的信息量,单纤维可以实现每秒400T的传输速率。
第二大突破是大规模集成电路技术。现在的芯片精度已达到5纳米,也许还能到3纳米、2纳米。未来,也不一定非要超高集成度的芯片,采用云手机,通过可穿戴设备只要把手机屏幕放到袖子或者放到衣服上,就可以接通5G/6G网络。另外,还可以把芯片植入大脑,直接控制智能设备等。
第三大突破是物联网和区块链协议。它可以实现万物互联,永远在线和网络诚信。
五、以生产力划分的三种人类文明
人类文明可能是一种迭代,而不是突然消亡。 人类社会经过农耕文明、工业文明两个阶段,正在进入信息文明阶段。以后是不是还有智能文明或者生态文明社会?多年前,社科院哲学所的童天湘老师和我争论过,他认为未来社会不是信息社会,而是智能社会。
《第三次浪潮》的作者,托夫勒认为未来还有第四次浪潮,第四次浪潮就是智能技术。现在有人担心智能机器人会把我们人类通通消灭,我想未来只有一种技术可能取代现在的人类,那就是蛋白基因重组技术。蛋白基因技术可能会让人类升级为更高级的人类,现在我们这种肉体凡胎的人类会自然淘汰或消亡。
生产力决定生产关系,农业生产力必然产生封建主为首的社会,工业生产力必然产生资本家为首的社会,信息生产力必然产生智能劳动者为首的社会。现在有许多人开始诅咒智能化信息技术发展太快,消灭了大量工人和工匠的工作岗位,造成工匠消失和工人失业。人类劳动方式可分为:纯粹肌肉式——位置移动式——机械 *** 作式——信息 *** 作式——智能创造式,这样五级劳动方式。
第一级是纯粹的肌肉劳动。比如,过去的无线电台都需要配摇(发电机)机员,只要有劲就行。
第二级劳动方式就是位置移动劳动。比如装车、装船、搬运工等。
第三级是机械 *** 作劳动。驾驶汽车、铲车、飞机,也会慢慢被无人驾驶技术代替。
第四级是信息 *** 作劳动。主要是 *** 作电脑,及相关设备。
第五级是智慧创造式劳动。可见除了信息 *** 作劳动和智能创造劳动,其它劳动方式都将被信息智能技术代替,相应的,信息 *** 作和智能创造式劳动的种类和岗位将大大增加,就业方式会多种多样。当然劳动强度会降低,休闲时间会延长。
由于信息技术和信息经济发展,人类社会行为也在发生变化。所谓人性问题,贪婪利己是兽性,专门利他是佛性,协同互利才是真正的人性。如果说人类是从动物进化而来,还多少带有某些兽性,由于信仰,也带有某些佛性,但是都不代表主流。
诺贝尔奖经济学家、数学家纳什讲过, “人性是在长期演化中形成的复杂的统一体 ”。除了低级生命的食、性基因之外,人类还有同比心、同情心、同理心,甚至还有利他、牺牲、正义冲动,也就是真正的佛性。
随着大环境与小气候的变化,会出现不同的三种人性组合,来主导人的行为,而协同互利将成为信息时代人性的主流。
六、整体论、控制论、协同论
农耕时代,中国形成了一元整体论的价值观,工业时代,西方产生个体还原论价值观,信息时代需要突破两种传统价值观,树立关联协同论的价值观。
老三论是以系统为对象、以信息为手段,以实现有效控制为目的,适合简单科学机械的过程。新三论是以耗散结构为导向,以突变论为方法,以实现协同为目的,适合复杂科学的生态化过程。
人类社会经过权力支配时代、资本竞争时代,正在走向信息协同新时代。协同不是大同,也不是无原则和谐,协同的主要特征是差异化优势互补。协同经济形态的最高阶段是实现马克思设想的“社会自我管理”。
只有信息生产力高度发展,才能创造社会自我管理的必要条件。 或者如恩格斯所言,信息技术及其网络,才是“除了由社会直接占有,不适应于任何其他占有和管理的生产力”。
信息生产力将促进三大结构变革,信息结构、经济结构、社会结构都面临相应变革。变革的主要趋势是由中心辐射,分级控制,到扁平互联方式演进。
七、信息经济的六大定律
信息生产力能够在中国获得惊人的发展,主要是得益于信息技术的三个基本定律,即摩尔集成电路定律(Moors law)、吉尔德光纤带宽定律(Gilder law),迈特卡夫网络外部性定律(metcalfe law)。信息产业也有三大定律,达维多定律(Davidow law)、新泰尔定律(New tarr law)和高氏比特需求定律(Requirement Law)。信息经济与传统经济的巨大差别,造成了传统经济模式与理论的失灵。
八、互联网的三个时代精神
互联网有三个时代精神。前一阵子互联网企业界大讲互联网思维,结果是每家互联网企业都有自己一套互联网思维。我总结提出三种互联网精神:兼容共享的开放精神,扁平互利的平等精神,关联协同的普惠精神。这三种精神可能比思维更客观更稳定,也突出了与传统经济不同经济特征,形成了对传统经济模式和理论更多的挑战。
九、新旧经济的成本收益特点不同
下面看两条曲线,第一条是传统工业成本收益曲线。
传统工业成本收益曲线
信息产业成本收益曲线
第二条是信息产业的成本曲线,两条曲线是完全不一样的,远端甚至是相反的,一个呈U型,一个呈L形。传统经济由于大量消耗物质资源,有显著的生产边界,不可持续。信息经济主要消耗集成电路和光导纤维,越用越省,远端无边界,可以持续。这使得许多传统经经济分析工具都开始锈蚀,包括线性分析、抽样方法、梯度发展。传统经济理论已经解决不了现在和未来的经济问题。
十、第三经济形态与三类市场主体
著名诺贝尔奖经济学家布坎南晚年发现,现代经济学在快速发展中迷失了救世的激情和公平的梦想。北京大学厉以宁教授很早提出,经济运营光靠政府管制和市场规则都不行,还需要道德作为第三只手发挥作用。但是,道德离开了生产力和生产关系,它就是空洞口号,苍白无力。
人类社会进入5G为代表的信息生产力时代,中国一定能够同时超越农业时代的性善论和工业时代的性恶论,在协同互利论的哲学基础上,创立适应整个时代的新经济学理论和新市场经济模式。
落脚点就是突破集中计划和自由市场二元语境,建立新时代的第三种经济形态,协同市场经济形态。当前亟待构建公益性企业,商业性企业,社会化企业三类市场主体。其中包括公共基础设施和网络平台等低费微利的社会化企业,就是第三类经济形态的微观基础和落地形式。
十一、市场,政府,社会
解构容易,建构难,现在谁都可以批判原来的东西,但是要建立一个新的东西何谈容易?用休谟的一句话:“ 任何一个科学家都不会在第一次发现真理时就深信不疑,他们会在不断证明的过程中逐渐增加信心 ”。而政治和宗教是不一样的。
协同互利新经济形态是空想还是必然?我们应该比较一下大同思维,中国人的可贵之处在于最早提出来的大同思维,但是已不适用于现代。世界大同最早出自于孔子的《礼运·大同篇》,随着社会分工的日益精细化和人类需求的多样化,大同思维明显是不可能实现的。而社会协同的核心是差异化优势互补,是基于社会分工规律的,也是信息生产力发展的必然趋势。
未来的社会治理要靠政府、市场、社会,三只手协同治理,而且社会化组织和社会化企业将起到越来越重要的作用。
当前社会的主要症结源自先进生产力与落后生产关系的矛盾。 我们的身体进入了信息时代,脑袋不能总停留在工业甚至小农经济时代。每个人都不能脱离他们所处的时代,但是每个时代都需要一批站在时代前列的人。
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