21.2电磁场和电磁波

在闭合电路中，变化的磁场会产生感应电动势，由于电路闭合，进而就有感应电*产生。这是从电磁感应的理论得出的结论。

如果从另一个角度：场得角度来理解。

在闭合电路中，正是由于变化的磁场在电路中产生的电场，进而使得导线中的电荷发生了定向移动产生了电流，从这个角度讲，变化的磁场产生了电场，这是麦克斯韦在电磁感应的基础上提出的假设。

后来，麦克斯韦又把这个结论推广到非闭合的回路，麦克斯韦认为：变化的磁场产生电场和电路是否闭合没有关系，只不过是如果电路闭合，会有电*产生，如果没有闭合，只有电场而电荷不可能定向移动，所以形不成电流。

之前我们也知道，电流的周围可以产生磁场，电流可以看作运动的电荷，所以：

静止的电荷产生静电场，而其周围没有磁场的产生；

运动的电荷形成电流，产生了变化的电场，进而产生了磁场；

麦克思维大胆的假设，变化的电场就相当于运动的电荷，周围会有磁场的产生。

麦克斯韦这个假设不但大胆而更有创造性。大家可以看到，一个新的理论的产生，除了有基于对于原有知识体系的认知，严密的逻辑推理外，还需要有大胆的假设，事实上，很多科学的理论，都是在科学家大胆假设过程中产生的，只不过后来得到了验证。

根据上面的介绍，最后形成了麦克斯韦统一的电磁场理论：

变化的电场会产生磁场，变化的磁场也会产生电场，二者总是相互联系的，形成了统一的电磁场。同时我们把电场与磁场之间相互产生并且向外传播的传播，称为电磁波；

那么，电磁波的传播需不需要介质呢？

答案是不需要的，电磁波的传播不像机械波，机械波需要通过振动引起周围介质的振动，进而向外传播，所以，机械波的传播需要介质。而电磁波是通过电场和磁场的相互激发而向外传播的，所以，电磁波的传播不需要依靠介质。

麦克斯韦预言：电磁波的在真空中的传播速度等于光速，并且预言光就是电磁波，后来赫兹通过实验发现了电磁波的存在，证实了麦克斯韦的电磁场以及电磁波的理论；

从法拉第场的概念的提出，到麦克斯韦电磁场理论的提出，到后来的赫兹证实了麦克斯韦的电磁场理论，电磁场像光一样真实存在了，直至人们认为的物质分为两种：
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一种是，我们传统认为的有分子和原子组成的物质，另一种，则是各种场，比如电磁场，都是物质。

以上就是关于电磁场与电磁波的介绍，供大家学习和参考。