如何看待原子序数这个概念,如何看待原子序数这个概念的题

 admin   2024-06-11 06:07   27 人阅读  0 条评论

很多人询电磁波频率与信号覆盖能力之间的关系。


有人说电磁波的频率越高,穿透力越弱,覆盖力就越低。不过,有人X射线和伽马射线是否具有高频,因此可用于医学成像或金属设备检查。


有人频率越高,穿透能力越弱。为什么可见光的频率那么高,可以穿透玻璃?


众说纷坛,没有人能确切地说出频率和穿透能力之间的关系。


在今天的文章中,我们将详细讨论这个题。


首先我们需要澄清一些基本概念。


什么是电磁波?您可能认为电磁波只是光波,而扭曲的正弦曲线就是电磁波。


电磁


严格来说,电磁波是以波的形式传播的电磁场。电磁波是在电场和磁场相互垂直的空间中沿相同方向传播的振荡粒子波。


电磁波的传播不依赖于介质,即使在真空中也能传播。


阳光是电磁波的可见辐射形式。无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线和X射线都属于电磁波。它们之间的主要区别在于频率。


我们都必须记住,水波和声波是机械波,而不是电磁波。您需要一种固体介质,其中一个点上下移动,下一个点移动形成波浪。


机械波


因此,不要想象电磁波实际上就像空间中扭曲的正弦曲线!


电磁波有许多不同的类型和用途。为了避免辐射,我们只讨论移动通信中的电磁波传播。


也就是我们重点讨论电磁波信号从天线发射出去之后如何能够进一步传播。


电磁波的传播包括直接辐射、反射和衍射机制。


如果从A点到B点没有障碍物,就是直接命中。他们之间只有空气。


现实世界可能没那么简单。因为我们身边总会有障碍,所以才会有反思。与此同时,空气仍然占主导地位。


信号重叠,导致快速衰减。


当有障碍时,就会出现题。信号应该如何通过?


除了使用环境物体进行反射之外,只剩下两个选择。一种是衍射,一种是直接穿透!


至于衍射,如果你没有把你的物理知识还给你的老师,你可能还记得“小孔成像”,对吧?


衍射是波在遇到障碍物时偏离原来直线传播的物理现象。换句话说,电磁波具有“绕过”障碍物的能力。波长越长,波动越明显,越容易发生衍射。


我们来看看渗透率。解决这个题就比较麻烦了。它包括3个过程


第一步是障碍物表面。


电磁波要从空气传播到障碍物,必须利用外部电场和磁场在介质中感应出电场和磁场。


根据经典电磁波理论,电磁波在各种介质中的传播速度取决于介质的介电常数和介电特性。如果介质是导电性特别好的理想导体,则理想导体内部的电场将始终为零,无法产生电场。


因此,如果障碍物是完美导体,则所有电磁波都会被反射。


对于非理想导体,电磁波被分成两部分表面的折射和反射。两部分的比值与波速和入射角有关,而波速又与频率有关。因此,部分电磁信号在通过介质表面时会衰减。


现在,这是第二步。部分电磁波折射最终进入介质内部。


介质分为均质介质和不均匀介质。首先,我们来谈谈标准化媒体。


大多数介质是绝缘体或具有不同电阻率值的导体,尽管它们既不是完美的导体,也不是良导体。


电磁波在绝缘体内平稳传播。与玻璃一样,它是一种非常常见的绝缘体。当光在玻璃内传播时,吸收率非常低,使得玻璃显得非常透明。


许多晶体类似于玻璃,包括盐晶体、冰糖晶体和纯水形成的冰。


最有代表性的是光纤。光通过光纤可以传播数十公里。


纤芯


电磁波在不同电阻率的导体中传播,可以使用麦克斯韦方程进行计算。具体怎么计算我就不解释了。


我们可以简单地理解


电磁波是电场和磁场的传播。峰和谷是电场的两个极值。


电磁波的频率越高,波长越短,波峰和波谷越接近,介质中特定点附近的电场差异越大,相应的电流越大,从而增加了能量损失。在媒体中。


因此,在相同的条件下,在具有电阻率的导体中,电磁波的频率越高,衰减速度越快。


一个典型的例子是深海潜艇。潜艇都使用长波或超长波与岸上基地进行通信。由于无线电信号的频率很低,它们在水中的衰减较小。


对于非均匀介质,题更加复杂。


电磁波在非均匀介质中的传播相当于不同介质之间的反复折射、反射、衍射。传播路径比较复杂,的最终方向也很复杂。如果路径太长,衰减也会更大。


一个典型的例子是墙。无论是穿过钢筋混凝土墙还是砖墙,电磁波在传播时都会经历不同程度的衰减。


第三阶段是另一波从介质折射反射到空气中。


综上所述,大家应该明白为什么电磁波的频率越高,其穿过障碍物的能力就越弱。


我们现在家里使用的Wi-Fi既有24GHz频段,也有5GHz频段。用过的人都会知道,5GHz信号的穿墙能力明显弱于24GHz信号。


我们在昨天的文章中谈到的毫米波也是如此。同等条件下,毫米波信号穿过障碍物时的衰减远大于Sub-6GHz信号。


值得一提的是,信号在不均匀介质中的衰减程度还与介质的粒度有关。对于低频电磁波,如果颗粒很破碎、颗粒很小,由于波长远大于颗粒尺寸,电磁波的整体衰减会更小。


很多人可能会想,为什么X射线等高能射线的频率这么高,穿透力却这么强?


原因很复杂。简而言之,对于这些频率非常高的电磁波,经典电动力学无法完全建立。


这到底是什么?


话虽如此,除了高频之外,X射线还有另一个特性它们的能量极高。



那么为什么铅等重金属能够如此有效地阻挡X射线呢?铅块的原子序数较高,密度较高,原子结构较硬,因此不那么容易“穿透”。


好了,这篇文章很快就结束了。大家知道电磁波的波长、频率和穿透能力之间的关系吗?


参考文献1.


一、原子序数指的是什么意思呢?

原子序数是原子核中质子的数量。人们按照核电荷的升序对元素进行编号。这个数字称为原子序数。


元素的原子序数在数值上等于该元素原子的核电荷。具有相同原子序数的原子属于相同的化学元素。原子序数的符号是Z。


通常,原子序数写在元素符号的左下角。原子序数=核电荷=核外电子数=质子数(未形成离子时)


二、原子序数等于中子数吗?

在特殊情况下,原子序数等于中子数。例如,氧气中的质子数为8,中子数也是8,质量数为16。硫的质子数和中子数为两者都是16.大多数情况下,原子序数=核电荷=质子数中子数,中子数=相对原子质量-质子数。


原子序数代表元素在周期表中的序号,符号Z在数值上相当于原子核的核电荷或中性原子的核外电子数。每种化学元素都具有独特的化学性质,具体取决于该元素呈电中性时所拥有的电子数量。


电子的排列遵循量子力学原理。不同电子层中电子的数量,特别是价电子的数量,是决定化学键性质的主要因素。因此,元素可以定义为由任意数量具有特定原子序数的原子的混合物组成的物质。


三、为什么原子序数越大原子大小基本不变?

原子序数增加意味着核内带正电的质子数量和核外带负电的电子数量增加,质子和电子之间的吸引力变强,因此原子的尺寸不会明显增加。


在同一时期,电子层数相同,最外层电子数逐渐增加,使原子核对外层电子的吸引力变强,原子量逐渐变小。同一主族,最外层电子层的电子数相同,电子层数逐渐增加,原子核对外层电子的吸引力也减弱,原子体积膨胀。


对于如何看待原子序数这个概念和如何看待原子序数这个概念的题的介绍就到此结束,如果对你有所帮助,请持续关注并收藏本站。

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