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无线电波的波长与频率的关系

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发表于 2015-7-6 18:20:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
如果你把一块石子投入平静的河水里面,你将会看到在石子入水的地方荡起了圆形的水波,高处形成波峰,低处成为波谷,并且随着时间而变化,逐渐向四周传播出去。从图1中我们可以看到某一时刻波形的断面形状,如果把它画成图2,用横座标来表示时间,纵座标表示波的高低,看起来就可以更清楚点。这个图形一方面可以表示某一时刻水波(水面纵断面上各点位置的高低)的形状,另一方面也可以用它来说明水面上某一点的位置随时间变化的关系。例如我们研究水面上的某一点,它从水平面起开始波动,先逐渐升高,到达最高点(波峰)后又逐渐下降到水平面,经过水平面,到达最低点(波谷)以后,又逐渐升高,再回到原来水平面的高度,这样水的波动就完成了一个完整的循环,以后将重复下去,我们把一个完整的循环称为一“周”,完成一周所需要的时间就叫作一个“周期”,而波动的最大幅度就叫作“波幅”或“振幅”。

无线电波

无线电波

无线电波是由电磁振荡产生的,所以也叫做“电磁波”。虽然它和水波不同,我们不能用眼睛直接看到它,但是我们同样也可用图2来理解无线电波波动的情况。

频率
如果一个电波在1秒钟内能完成一周,我们就说这个电波是每秒1周(周期是1秒);如果在1秒钟内能完成10周(周期是1/10秒),就说这个电波是每秒10周。在单位时间内(1秒钟)波所完成的周数,就叫做“频率”,它的单位是“赫芝”(周/秒)或简称“赫”。例如我们照明用电的频率通常就是50赫;人们说话的语言频率大约是在300~3400赫范围内;而无线电通信与广播所使用的频率就很高了,一般是105~1010赫或更高的范围,通常是用千赫或兆赫做单位的。1兆赫=1,000千赫=1,000,000赫。

波长
一个波峰与下一个波峰之间或者一个波谷与下一个波谷之间的距离,就叫做波长(见图3)。我们也可以这样来了解波长的概念,波长就是波在完成1周的时间内所经过的距离,通常用米做单位。平常我们说某一个电台的波长是300米,意思就是这个电台的电波在完成1周的时间内前进的距离是300米。

波长

波长


无线电波的波长与频率的关系
无线电波在自由空间的传播速度是与光速一样的,为每秒300,000公里或300,000,000米,不论电波的频率是多少,或者波长是多少,电波每秒钟前进的距离总是300,000公里。

无线电波的波长与频率的关系

无线电波的波长与频率的关系

频率、波长、波速的关系是:频率(每秒钟完成的周数)×波长(波在完成1周的时间内所经过的距离)=波速。波速既然是固定值,那么不难明白,频率越高,波长就越短,反过来,频率越低,波长就越长(见图4)。频率和波长是互相成反比例的。用公式表示就是:波长=波速/频率
通常我们用希腊字母λ代表波长,用字母f代表频率,v代表波速。如果波长用米计算,波速也必须用米计算,因此可以写成

波速

波速

如果频率用千赫计算,那么波速应该用公里计算,这样得出波长的单位才是米。
例如某电台的频率是600千赫,那么它的波长就是:

波长计算

波长计算


无线电波波段的划分
由于不同波长的无线电波传播特性的不同,所以又根据波长对电波进行分类,叫做波段。每一个波段电波的特性是不同的。各个波段的划分如下:

无线电波波段的划分

无线电波波段的划分
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