那電磁學于19世紀所收獲的輝煌成就，以及與此同時所面臨的諸多謎團，其中高中物理電磁波，麥克斯韋的電磁波預言恰正是在這般的背景情況之下給提出來的，這便是第一章電磁波的預言：歷史與實驗的交匯，并且在具體的書籍內容里，第一章電磁波的預言包含電磁學的輝煌與謎團，電磁學在19世紀取得了輝煌的成就，第1頁講電磁學的輝煌與謎團，電磁學在19世紀取得了輝煌的成就，但同時也面臨著許多謎團，麥克斯韋的電磁波預言正是在這樣的背景下提出的，還有第一章電磁波的預言：歷史與實驗的交匯，第章節里有電磁學的輝煌與謎團，電磁學在19世紀取得了輝煌的成就，第1頁電磁學的輝煌與謎團，電磁學在19世紀取得了輝煌的成就，但同時也面臨著許多謎團，麥克斯韋的電磁波預言正是在這樣的背景下提出的 。從奧托·馮·格里克所做的磁力實驗起，電磁學的研究就開始了，這一歷程里充滿著科學家的智慧以及探索精神，之后到安德烈 - 瑪麗·安培發現電流磁效應，電磁學的研究持續深入?？墒牵趺窗央姾痛沤y一起來，始終是科學家們遭遇的挑戰。麥克斯韋做出的電磁波預言，恰恰是對這一挑戰的回應。他的這個預言不但解釋了電與磁的關聯，還揭示了光的本質。麥克斯韋的電磁波預言，屬于電磁學發展歷程當中一個關鍵的里程碑。他所提出的理論不但統一了電學與磁學，還開創了電磁學全新的紀元。存在的電磁波，不但對光的傳播現象作出了解釋，而且對無線電波的傳播現象也作出了解釋。麥克斯韋所做出的電磁波預言，是科學歷史上的一個巨大奇跡。從第2頁開始，麥克斯韋方程組：電與磁達成統一，其中的高斯電場定律闡述電場散度跟電荷密度相互間的關系，高斯磁場定律示出磁場散度為零，表明不存在磁單極子，法拉第電磁感應定律講述變化的磁場能夠產生電場，安培 - 麥克斯韋定律表述變化的電場會生成磁場。第3頁提及，電磁波的傳播：從理論邁向實驗，其頻率范圍涵蓋從極低頻的無線電波直至極高頻的伽馬射線，其傳播速度于真空中是3×10^8m/s，跟光速一致，其能量同頻率成正比例，由普朗克關系式E=hf予以描述。第4頁講到赫茲的實驗：對電磁波的驗證，包含電磁波的反射，即電磁波在傳播進程里碰到不同介質的界面時，會出現反射現象。反射定律表明，反射角等同于入射角，反射現象能夠借助光的波動理論予以解釋，電磁波在傳播進程里碰到不同介質的界面時，會出現折射現象，則折射定律（斯涅爾定律）規定，入射角與折射角的正弦之比等于兩個介質的折射率之比，折射現象可用光的波動理論來解釋，兩列電磁波相遇之際，會產生干涉現象，干涉現象存在相長干涉或者相消干涉這兩種情況，干涉現象同樣能夠用光的波動理論來解釋。當電磁波碰到障礙物之時，會出現衍射現象，此衍射現象既是光的一種波動性質，又能用光的波動理論予以解釋，電磁波的衍射，電磁波的波粒二象性是量子力學里一個重要概念，它表明電磁波既有波動性且有粒子性，這一概念最先由阿爾伯特·愛因斯坦于解釋光電效應之際提出，光電效應乃指當光射到金屬表面時會發射出電子的現象 。[]第6頁，電磁波的波長，是指在一個周期內傳播的距離，其單位為米（m）；頻率，是指在單位時間內振動的次數，單位是赫茲（Hz）；波速，是指電磁波在真空中的傳播速度，公式為c=λf，單位是米/秒（m/s）。第7頁，電磁波的極化，線偏振是電場矢量在垂直于傳播方向的平面上沿直線振動；圓偏振是電場矢量在垂直于傳播方向的平面上沿圓周振動；橢圓偏振是電場矢量在垂直于傳播方向的平面上沿橢圓振動。第8頁，電磁波會發生反射、折射以及全反射現象，當其在傳播過程中遇到不同介質的界面時，就會出現反射現象。反射定律表明，反射角會等于入射角，反射現象能夠用光的波動理論去解釋，電磁波于傳播時段碰到不同介質的界面之際，會出現折射現象，折射定律也就是斯涅爾定律指出，入射角與折射角的正弦之比相較于兩個介質的折射率之比，折射現象能夠用光的波動理論來解釋，當電磁波從光密介質射向光疏介質時，要是入射角大于臨界角，就會發生全反射現象，全反射現象它是光的一種波動性質，全反射現象能夠用光的波動理論予以解釋。03第三章，電磁波的應用，從無線電邁向光纖，第9頁，無線電波，通信的基石，無線電波是一種波長較長的電磁波呀，寬泛應用在通信、廣播以及雷達等領域呢。無線電波的發現與應用，將人類的通信方式徹底改變了喲。無線電波的頻率范圍處于幾百千赫至幾百兆赫之間吶。無線電波的傳播方式涵蓋直射、反射還有繞射等情況呀。無線電波的發射和接收能夠借助天線。無線電波的那發現與應用，在電磁學發展史上是一個重要的里程碑呢。無線電波有著運用，不但進而推動了通信技術實現不斷發展，而且還給廣播以及雷達技術的發展帶來了推動作用。第10頁，微波，雷達與衛星通信，雷達通過憑借微波的反射特性來開展目標探測，衛星通信經由利用微波達成地球和衛星之間的通信，微波爐借助微波的熱效應去加熱食物 。第11頁，紅外線，熱成像與遙控，熱成像依靠紅外線成像，進而可以探測物體的溫度分布，遙控運用紅外線實施電視、空調等電器的遙控，加熱憑借紅外線的熱效應來實行加熱，比如紅外線烤箱 。第12頁，可見光，人類視覺的奧秘，可見光的顏色，可見光的傳播特性，可見光的應用，可見光的顏色取決于其頻率，不同頻率的光對應不一樣的顏色 。舉例來說，紅光的頻率大概是4乘以10的14次方赫茲，而且，或者可表述為，藍光的頻率大約是6乘以10的14次方赫茲 ?？梢姽獾念伾懂犑菑募t色一直到紫色，并且，按順序對應著不一樣的頻率 。可見光的傳播特性能夠憑借光的直線傳播、反射、折射以及色散等現象來予以描述 。又比如，光在傳播進程中會出現反射、折射以及色散等現象 。這些現象的闡釋依靠著光的波動性質 。可見光的研究不單揭示了人類視覺的奧秘，而且還推動了光學技術的發展 。像相機、顯微鏡以及光纖通信等那樣的 ?？梢姽膺M行應用，不但促使了科技向前發展，而且推動了社會的進步。04第四章電磁波跟物質相互有作用這方面：存在吸收，存在散射，還有透射，第13頁講吸收，是能量發生轉移，當電磁波同時與諸多物質進行相互作用時，物質就會吸收掉電磁波所具有的相應能量。有吸收此類現象在日常生活當中是極為常見的，就好像太陽光被地球大氣層給吸收掉這種情況。物質所存在的吸收特性能夠使用吸收系數去給予描述，吸收系數要是越大，那么物質去吸收電磁波的能力也就會越強。吸收現象能夠依靠普朗克黑體輻射定律來作出解釋。普朗克黑體輻射定律明確表明，黑體輻射的能量呈現量子化特性，也就是說，黑體輻射出來的能量僅僅能夠是某些離散的數值。這一定律不僅將黑體輻射的實驗現象作出了解釋，還對物質吸收電磁波的現象給予了解釋。第14頁，散射方面：存在光的漫反射，還有瑞利散射、米氏散射、康普頓散射，其中散射強度和波長的四次方成反比，就像天空呈現藍色是因為空氣分子對太陽光做的瑞利散射，散射強度沒受到波長影響，就如云朵呈現白色是因為水滴對太陽光做的米氏散射，在散射現象里，光子和電子發生碰撞，光子其能量以及動量產生了變化，第15頁，透射方面：有光的穿透情況，透射率對物質透射電磁波的能力進行描述，透射率越大，物質透射電磁波的能力越厲害，吸收率對物質吸收電磁波的能力加以描述，吸收率越大，物質吸收電磁波的能力越厲害，反射率對物質反射電磁波的能力予以描述，反射率越大高中物理電磁波，物質反射電磁波的能力越厲害，第16頁，電磁波與物質相互作用的微觀機制存在吸收、散射、透射，當電磁波與物質相互作用之際，物質會把電磁波的能量吸收。吸收現象能夠借助普朗克黑體輻射定律予以闡釋，普朗克黑體輻射定律表明，黑體輻射的能量呈現量子化狀態，也就是說黑體輻射的能量僅僅能夠是某些離散的數值，散射是指當電磁波在傳播進程中遭遇物質時，會被物質朝著各個方向進行散射的現象，散射現象能夠運用瑞利散射以及米氏散射加以解釋，瑞利散射適用于波長相對較長的電磁波，米氏散射適用于波長相對較短的電磁波，透射是指當電磁波在傳播過程中碰到物質時，會被物質部分吸收并且部分透過的現象，透射現象能夠用光的折射定律來解釋。光的折射定律表明，入射角正弦與折射角正弦的比值，等同于兩個介質的折射率之比 。05第五章電磁波與科技發展的現代社會的支柱那中十七頁激光那一章節里提到光的關于原子的奇跡，激光是一種具備高度相干性的光，它的發光原理能夠借助愛因斯坦的受激輻射理論去說明 。激光的發現以及應用，將人類對于光的利用方式進行了徹底轉變 。激光具有高亮度、高方向性以及高相干性這些特性 。激光在工業、醫療、通信以及軍事等諸多領域得到廣泛使用 。激光的發現和應用，是電磁學發展歷程里的一個關鍵里程碑 。激光的應用，不僅推動了科技的發展，還推動了社會的進步。在第18頁所涉及的光纖通信方面，其涵蓋著這樣不同卻又相互關聯的內容，光纖通信乃是信息高速公路的基石，而其中的光纖是由玻璃或者塑料所制成的細絲，它的用途是用于傳輸光信號，光線于光纖之中傳播的時候，鑒于光纖有著較高的折射率，光線便會在光纖的內壁發生全反射，進而才可實現長距離的信息傳輸，并且還有用于放大光信號，以此來提高光纖通信距離的光放大器。處在第19頁的電磁波與醫療診斷領域，這里存在著透視生命的窗口，比如X射線留學之路，利用其穿透性能夠探測人體內部的骨骼以及器官，還有CT，它借助X射線旋轉掃描得以獲取人體內部的斷層圖像。另外還有MRI，依靠核磁共振原理能夠獲取人體內部的軟組織圖像。來到第20頁的電磁波與軍事應用范疇，這里呈現著科技與力量的結合，包括雷達、激光武器以及電子戰，其中雷達是利用電磁波的反射特性來進行目標探測的。作為電磁學發展史上一個重要里程碑的，是雷達的發現以及應用，雷達的應用，不但推動了軍事技術的前行，還促使了軍事戰略的轉變，利用激光高能量密度來實施目標摧毀的是激光武器，激光武器的發現和應用，是電磁學發展史上一個重要里程碑，激光武器的應用，不僅推動了軍事技術的發展，還革新了軍事戰略，靠電磁波干擾敵方通信和雷達系統的是電子戰，電子戰的發現和應用，構成了電磁學發展史上一個重要里程碑。將電子戰予以應用，不但促使了軍事技術向前發展，而且也推動了軍事戰略產生變革。06第六章電磁波之時空：探究與展望第21頁電磁波的波粒二象性，電磁波的波粒二象特性屬于量子力學里的一個關鍵概念，它表明了電磁波不但具備波動性，還擁有粒子性。這一概念最初是由阿爾伯特·愛因斯坦在闡釋光電效應之際所提出的。那光電效應是指當光照射至金屬表面的時候，就會發射出電子這類現象。愛因斯坦在解釋該現象之時，提出了光量子假說，認定光是由一系列離散的能量包（光子）所組成的，每一光子的能量由其頻率予以確定，也就是 E=hf，這兒 E 是光子的能量，h 是普朗克常數，f 是光的頻率，這一假說不但解釋了光電效應，還揭秘了光的波粒二象性，電磁波的波粒二象性，是電磁學發展歷程上的一個重要發覺，它轉變了人們對于光的本質的認知。第22頁，電磁波與空間探索，宇宙的窗口，射電望遠鏡、X射線望遠鏡、伽馬射線望遠鏡，利用射電波探測宇宙中的射電源，利用X射線探測宇宙中的高溫天體，利用伽馬射線探測宇宙中的高能天體。。第23頁，電磁波與環境保護，監測與治理，遙感監測，利用衛星或飛機搭載的傳感器，應用電磁波探測地球表面的環境參數，污染治理，借助電磁波的熱效應或化學效應，治理環境污染，生態保護，憑借電磁波監測生態系統的健康狀況，保護生態環境。第24頁，電磁波與未來科技，無限的可能，量子計算、人工智能、生物醫學，量子計算，依托量子糾纏和量子隱形傳態，能夠實現超快的計算速度。電磁學發展史上，有一個特別重要的里程碑便是量子計算的發現以及應用。量子計算的應用，不但推動了科技的發展歷程，而且更使得社會取得了進步。人工智能借助電磁波來處理信息以及進行模式識別，。