电磁振荡

LC振荡电路：由电感线圈\(L\)和电容器\(C\)组成的最简单的振荡电路。当电容器充电后与电感线圈相连，电容器开始放电，电流通过电感线圈，电感线圈产生自感电动势阻碍电流的增加，随着电流的增大，电容器极板上的电荷逐渐减少，电场能转化为磁场能；当电容器放电完毕时，电场能全部转化为磁场能，此时电流达到最大值。接着，电感线圈中的电流由于自感作用不会立即消失，而是对电容器反向充电，磁场能又逐渐转化为电场能，如此反复，形成电磁振荡。

振荡周期和频率：电磁振荡完成一次周期性变化所需的时间叫做周期，\(T = 2\pi\sqrt{LC}\)；单位时间内完成周期性变化的次数叫做频率，\(f=\frac{1}{T}=\frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}\)，其中\(L\)是电感线圈的自感系数，\(C\)是电容器的电容。

电磁波

产生：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，这样交替产生的电磁场由近及远地传播就形成了电磁波。例如，在LC振荡电路中，当电路中的电流和电荷发生周期性变化时，在其周围空间就会产生周期性变化的电磁场，从而形成电磁波向外辐射。

特点：

电磁波是横波，其电场强度\(E\)和磁场强度\(H\)相互垂直，且都与波的传播方向垂直。

电磁波在真空中的传播速度等于光速\(c = 3\times10^{8}m/s\)。

电磁波具有波的一切特性，如能发生反射、折射、干涉、衍射等现象。

波谱：按照波长或频率的顺序把电磁波排列成谱，叫做电磁波谱。电磁波谱包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、\(\gamma\)射线等。不同波段的电磁波具有不同的特性和应用，例如无线电波用于通信，红外线用于遥感、热成像，可见光用于照明、视觉等，紫外线用于杀菌消毒，伦琴射线用于医学透视，\(\gamma\)射线用于治疗肿瘤等。

传感器

定义：能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。

常见类型及原理：

温度传感器：利用热敏电阻、金属热电阻等敏感元件的电阻随温度变化的特性，将温度变化转化为电信号的变化。例如，负温度系数的热敏电阻，其电阻值随温度的升高而减小，通过测量电阻的变化就可以得知温度的变化。

光传感器：常见的有光敏电阻、光电二极管等。光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小，光电二极管在光照时能产生光电流，从而将光信号转化为电信号，可用于自动控制、光通信等领域。

压力传感器：如电容式压力传感器，利用电容器极板间距离或极板面积随压力变化而导致电容改变的原理，将压力变化转化为电信号变化，广泛应用于工业生产、航空航天等领域的压力测量和控制。

位移传感器：有电感式位移传感器、霍尔元件位移传感器等。电感式位移传感器通过电感线圈的自感系数或互感系数随位移变化来测量位移；霍尔元件位移传感器则是基于霍尔效应，当霍尔元件在磁场中移动时，由于磁场强度的变化会导致霍尔电压的变化，从而测量位移。

传感器的应用

日常生活：如自动门、烟雾报警器、冰箱温度控制系统、数码相机等都用到了不同类型的传感器，使我们的生活更加便捷、安全和智能化。

工业生产：在自动化生产线中，传感器用于监测和控制生产过程中的各种物理量，如温度、压力、流量、位移等，提高生产效率和产品质量，降低人工成本和劳动强度。

科学研究：传感器在物理、化学、生物等科学研究领域也有着广泛的应用，如用于测量微小的物理量变化、环境参数监测、生物信号检测等，为科学研究提供了重要的数据支持。

电磁振荡、电磁波和传感器是高中物理中与现代科技紧密相关的重要内容，它们不仅体现了物理知识在实际中的应用，也反映了物理学对现代社会发展的重要推动作用。

物理基础