電場和磁場可以在金屬中傳播,為什麼可見光不能在金屬中傳播呢?

時間 2021-06-01 14:19:16

1樓:彭曉韜

首先,在任意介質內部都存在電場和磁場,只是強度與頻率不同而已;

其次,在金屬中傳播的電場和磁場也是有一定的頻率範圍的,不是所有頻率的電場和磁場都能在金屬中傳播。一般直流或恆定電場和磁場或頻率較低的變化電場和磁場在能在金屬內部傳播,高於一定頻率後,電場和磁場就只能在金屬表面一定深度範圍內傳播,並不能進入金屬內部深處。主要是變化的電場和磁場會使金屬中的原子極化而產生次生電場和磁場而抵消外來電場和磁場,使金屬內部的原子不會受到外部電場和磁場的影響。

這一現象通常稱為遮蔽作用或趨膚效應;

再者,由於可見光的頻率很高,其產生的變化電場和磁場的頻率當然與其相同且也高於金屬產生遮蔽作用或趨膚效應的頻率,由此導致可見光不能在金屬中找距離地傳播了。實際上,在多數非金屬物質中,可見光也不能傳播。只有像玻璃這類透光材料才可以傳遞可見光。

當然密度比較小的空氣等氣態物質也可以傳遞可見光。;

2樓:Borisdream

"金屬導線可以傳播電場,金屬鐵芯可以傳遞磁場"

你說的這句話僅在低頻(直流)條件下成立,高頻(廣義的微波電路)條件下,導線/導體內部幾乎沒有電磁場,僅僅起到引導電磁波的作用。這也是高頻傳輸線與低頻傳輸線的本質區別。

產生上述結果的原因是電磁波的趨膚效應。金屬對於電磁波來說是一種良導體,數量巨大的自由電子的存在導致了高電導率,會對傳播在其中的電磁波帶來高損耗。當電磁波傳播到金屬內部時會迅速衰減,並在乙個極薄的區域內衰減為零(我們把電場衰減至表面場強大小的1/e的厚度稱為趨膚深度)。

換句話說,電磁波被限制在了金屬表面處乙個很薄的區域內,無法在金屬內部傳播。

同時,趨膚深度隨著電磁波頻率的增大而隨之減小。也就是說,頻率越高的電磁波,在導體中衰減得越快。而光波作為頻率極高的電磁波,會極速衰減以至於無法在導體中傳播。

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