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光,原来是一种电磁波

麦克斯韦从方程里推出:电磁扰动以某个固定速度传播,那个速度恰好等于光速——光,就是电磁波。

电磁波光速

一、一个惊人的速度

把方程的常数代入,麦克斯韦得到电磁波的传播速度:1/√(ε₀μ₀)。算出一看,竟和当时测得的光速几乎一样。

算出的波速等于光速
关键一步:两个本不相干的数,竟然撞出了同一个值。

二、光就是电磁波

速度吻合到这种程度,麦克斯韦大胆判断:光本身就是一种电磁波,只是频率落在人眼能感受的范围。颜色,不过是频率不同。

三、赫兹证实了它

二十多年后,赫兹用实验真正发出并接收到了无线电波,证实麦克斯韦的预言。今天所有的无线通信,都站在这一步上。

四、整条电磁波谱

从无线电、微波、红外、可见光到紫外线、X 光、γ 射线,其实都是同一种波,只是频率不同。麦克斯韦的方程,给整条谱系提供了统一的家。

📚 资料来源与延伸阅读

  1. 《电磁通论》 詹姆斯·克拉克·麦克斯韦(1873)— 从方程推出光就是一种电磁波,预言了无线电波。
  2. 《詹姆斯·克拉克·麦克斯韦:传记》(伊万·托尔斯泰)— 看他如何把“光”拉进物理统一框架。

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