什么是介質(zhì)

在物理學上，介質(zhì)也叫媒質(zhì)，當一種物質(zhì)存在于另一種物質(zhì)內(nèi)部時，后者是前者的介質(zhì)。介質(zhì)尤其指可以傳播光、電、磁、聲、機械波等能量波的物質(zhì)，因此介質(zhì)可分為光介質(zhì)、電介質(zhì)、聲介質(zhì)、機械波介質(zhì)、磁介質(zhì)等。波動能量的傳遞，需要某種物質(zhì)基本粒子的準彈性碰撞來實現(xiàn)。這種物質(zhì)的成分、形狀、密度、運動狀態(tài)，決定了波動能量的傳遞方向和速度，這種對波的傳播起決定作用的物質(zhì)，稱為這種波的介質(zhì)。此外，介質(zhì)也存在于物理定義之外，例如語言，文字，傳播方式等等。

傳聲介質(zhì)

傳聲介質(zhì)指能夠傳播聲音的媒質(zhì)，聲音必須通過媒質(zhì)傳播，如氣體、液體和固體。液體)傳播并能被人或動物聽覺器官所感知的波動現(xiàn)象。聲音以波的形式振動(震動)傳播，通常靠（固體、氣體）傳播。聲音是由物體振動產(chǎn)生的聲波。聲音是聲波通過任何物質(zhì)傳播形成的運動。

聲音是通過介質(zhì)(空氣或固體。最初發(fā)出振動的物體叫聲源聲音只能在介質(zhì)中傳播、液體傳聲媒質(zhì)的性質(zhì)，包括該媒質(zhì)的狀態(tài)、溫度、壓力等與聲波傳播速度和方式等有密切關系。如聲音在氣體中傳播以輻射特性為主，在固體中傳播以傳導特性為主，而在液體中傳播時以上兩種特性均存在。

光介質(zhì)

能夠讓光在其中傳播的介質(zhì)叫做光介質(zhì)。以折射、反射和透過方式傳輸光線的材料。光學介質(zhì)材料在傳輸光線時，可改變光線的方向、強度和位相，使光線按預定要求傳輸。光學介質(zhì)材料在傳輸光線時，可改變光線的方向、強度和位相，使光線按預定要求傳輸；也可吸收或透過一定波長范圍的光線，從而改變光線的光譜成分。光學介質(zhì)材料作為透鏡、棱鏡、窗口、反射鏡、濾光鏡等應用已有上千年的歷史。

中國早在春秋戰(zhàn)國時期就出現(xiàn)最古老的反光鏡——青銅鏡，以后天然透明的晶體，如水晶等被用來制作透鏡。17世紀，西方國家出現(xiàn)望遠鏡和分色棱鏡，人工制造的玻璃成為主要的光學介質(zhì)材料?，F(xiàn)代隨著各種光學儀器、電子技術及電視攝影、航空遙測和衛(wèi)星偵察技術的發(fā)展和需要，各種光學玻璃、光學晶體、光學薄膜等材料也得到了應用和發(fā)展。

光學介質(zhì)材料按材料的狀態(tài)和性質(zhì)分為光學晶體、光學玻璃、光學薄膜和光學塑料。光學塑料是新發(fā)展起來的光學介質(zhì)材料，其制造成本低、可一次成型，色散比相同折射率的無機玻璃高，密度小、不脆，紫外和紅外透過性能均比光學玻璃好，已用于制造隱形眼鏡、透鏡、照相機鏡頭及有機光導纖維等。

磁介質(zhì)

磁介質(zhì)是在磁場作用下表現(xiàn)出磁性的物質(zhì)。物質(zhì)在外磁場作用下表現(xiàn)出磁性的現(xiàn)象稱為磁化。所有物質(zhì)都能磁化，故都是磁介質(zhì)。按磁化機構的不同，磁介質(zhì)可分為抗磁體、順磁體、鐵磁體、反鐵磁體和亞鐵磁體五大類。在無外

磁場時抗磁體分子的固有磁矩為零，外加磁場后，由于電磁感應每個分子感應出與外磁場方向相反的磁矩，所產(chǎn)生的附加磁場在介質(zhì)內(nèi)部與外磁場方向相反，此性質(zhì)稱為抗磁性。順磁體分子的固有磁矩不為零，在無外磁場時，由于熱運動而使分子磁矩的取向作無規(guī)分布，宏觀上不顯示磁性。在外磁場作用下，分子磁矩趨向于與外磁場方向一致的排列，所產(chǎn)生的附加磁場在介質(zhì)內(nèi)部與外磁場方向一致，此性質(zhì)稱為順磁性。介質(zhì)磁化后的特點是在宏觀體積中總磁矩不為零，單位體積中的總磁矩稱為磁化強度。

電介質(zhì)

電介質(zhì)可以理解為電場可以存在其中的物質(zhì)，叫電介質(zhì)，即在電介質(zhì)中，電場可以存在其中。而把導體放在電場中，根據(jù)靜電感應，其內(nèi)部的電場強度為0V，即相對的說電場不能存在于導體中。在說某種物質(zhì)是電介質(zhì)時，我們側重于電場能存在其中，側重于電場方面的描述，如空氣，在一定條件下，空氣是電介質(zhì)，但是我們不能說空氣是絕緣體。

電介質(zhì)的概念包含絕緣體，即絕緣體一定是電介質(zhì)。絕緣體，與導體相對應，從字面理解，肯定是一種物體，是有型的實體，比如云母、陶瓷、塑殼、橡膠等，側重于說明某種物體內(nèi)部沒有自由電荷（只有束縛電荷），即在有電場的情況下，物體內(nèi)沒有電荷流動，此時我們稱該物體為絕緣體。

機械波介質(zhì)

機械波理論上可以在固、液、氣等介質(zhì)中傳播。如水上的波浪，繩子擺動產(chǎn)生的波，包括聲波等都是機械波。

機械波與電磁波既有相似之處又有不同之處，機械波由機械振動產(chǎn)生，電磁波由電磁振蕩產(chǎn)生；機械波的傳播需要特定的介質(zhì)，在不同介質(zhì)中的傳播速度也不同，在真空中根本不能傳播，而電磁波（例如光波）可以在真空中傳播；機械波可以是橫波和縱波，但電磁波只能是橫波；機械波與電磁波的許多物理性質(zhì)，如：折射、反射等是一致的，描述它們的物理量也是相同的。

在機械波傳播的過程中，介質(zhì)里本來相對靜止的質(zhì)點，隨著機械波的傳播而發(fā)生振動，這表明這些質(zhì)點獲得了能量，這個能量是從波源通過前面的質(zhì)點依次傳來的。所以，機械波傳播的實質(zhì)是能量的傳播，這種能量可以很小，也可以很大，海洋的潮汐能甚至可以用來發(fā)電，這是維持機械波（水波）傳播的能量轉化成了電能。

信息傳輸介質(zhì)

網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)是指在網(wǎng)絡中傳輸信息的載體，常用的傳輸介質(zhì)分為有線傳輸介質(zhì)和無線傳輸介質(zhì)兩大類。不同的傳輸介質(zhì)，其特性也各不相同，它們不同的特性對網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)通信質(zhì)量和通信速度有較大影響。

1、有線傳輸介質(zhì)

有線傳輸介質(zhì)是指在兩個通信設備之間實現(xiàn)的物理連接部分，它能將信號從一方傳輸?shù)搅硪环?，有線傳輸介質(zhì)主要有雙絞線、同軸電纜和光纖。雙絞線和同軸電纜傳輸電信號，光纖傳輸光信號。

2、無線傳輸介質(zhì)

指我們周圍的自由空間。我們利用無線電波在自由空間的傳播可以實現(xiàn)多種無線通信。在自由空間傳輸?shù)碾姶挪ǜ鶕?jù)頻譜可將其分為無線電波、微波、紅外線、激光等，信息被加載在電磁波上進行傳輸。

無線傳輸?shù)慕橘|(zhì)有：無線電波、紅外線、微波、衛(wèi)星和激光。在局域網(wǎng)中，通常只使用無線電波和紅外線作為傳輸介質(zhì)。無線傳輸介質(zhì)通常用于廣域互聯(lián)網(wǎng)的廣域鏈路的連接。

無線傳輸?shù)膬?yōu)點在于安裝、移動以及變更都較容易，不會受到環(huán)境的限制。但信號在傳輸過程中容易受到干擾和被竊取，且初期的安裝費用較高。

介質(zhì)損耗

一、什么是介質(zhì)損耗在電場作用下，由于介質(zhì)電導和介質(zhì)極化的滯后效應，在絕緣材料內(nèi)部會引起能量損耗，這個現(xiàn)象我們稱為介質(zhì)損耗，也叫介質(zhì)損失、介損。在介質(zhì)損耗發(fā)生時，...[查看全部]

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什么是電介質(zhì)

在電力學中，一般認為電介質(zhì)是電阻率超過10歐·厘米的物質(zhì)。電介質(zhì)的帶電粒子是被原子、分子的內(nèi)力或分子間的力緊密束縛著，因此這些粒子的電荷為束縛電荷。在外電場作用下，這些電荷也只能在微觀范圍內(nèi)移動，產(chǎn)生極化。在靜電場中，電介質(zhì)內(nèi)部可以存在電場，這是電介質(zhì)與導體的基本區(qū)別。不導電的物質(zhì)，如空氣、玻璃、云母片、膠木等。

電介質(zhì)包括氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)等范圍廣泛的物質(zhì)，也包括真空。固態(tài)電介質(zhì)包括晶態(tài)電介質(zhì)和非晶態(tài)電介質(zhì)兩大類，后者包括玻璃、樹脂和高分子聚合物等，是良好的絕緣材料。凡在外電場作用下產(chǎn)生宏觀上不等于零的電偶極矩，因而形成宏觀束縛電荷的現(xiàn)象稱為電極化，能產(chǎn)生電極化現(xiàn)象的物質(zhì)統(tǒng)稱為電介質(zhì)。電介質(zhì)的電阻率一般都很高，被稱為絕緣體。有些電介質(zhì)的電阻率并不很高，不能稱為絕緣體，但由于能發(fā)生極化過程，也歸入電介質(zhì)。

電介質(zhì)與導體、半導體、絕緣體的區(qū)別

從物質(zhì)材料的導電性來說，有導體、半導體和絕緣體3 類劃分，但從嚴格的意義上來說，并沒有哪一種物體是絕對不導電的，只是3 類材料的導電機理與導電性有比較大的差異而已。

理想的電介質(zhì)是不導電的，因而電介質(zhì)也是電絕緣的。組成電介質(zhì)的原子或分子中的正負電荷束縛得很緊，在一般條件下不能相互分離， 因此在電介質(zhì)內(nèi)部能作自由運動的電荷( 電子) 極少。實際電介質(zhì)中存在的微弱導電性是由多種機理構成的，包括雜質(zhì)缺陷、體內(nèi)電導、表面電導等。有關電介質(zhì)微弱導電性機理的詳細研究是電介質(zhì)物理學研究的范疇，應用中通常從宏觀上將其歸結為電介質(zhì)的漏電損耗。當外電場超過某個極限值時，電介質(zhì)會被擊穿從而失去絕緣介電性能。

我們知道介質(zhì)的定義是，當一種物質(zhì)存在于另一種物質(zhì)內(nèi)部時，后者是前者的介質(zhì)。那么電介質(zhì)，就可以理解為電場可以存在其中的物質(zhì)，叫電介質(zhì)，即在電介質(zhì)中，電場可以存在其中。而把導體放在電場中，根據(jù)靜電感應，其內(nèi)部的電場強度為0V，即相對的說電場不能存在于導體中。

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什么是光介質(zhì)

光介質(zhì)通常是指能夠以折射、反射和透過方式傳輸光線的材料。光學介質(zhì)材料在傳輸光線時，可改變光線的方向、強度和位相，使光線按預定要求傳輸；也可吸收或透過一定波長范圍的光線，從而改變光線的光譜成分。光學介質(zhì)材料作為透鏡、棱鏡、窗口、反射鏡、濾光鏡等應用已有上千年的歷史。

早在春秋戰(zhàn)國時期，我國就出現(xiàn)最古老的反光鏡——青銅鏡，以后天然透明的晶體，如水晶等被用來制作透鏡。17世紀，西方國家出現(xiàn)望遠鏡和分色棱鏡，人工制造的玻璃成為主要的光學介質(zhì)材料。現(xiàn)代隨著各種光學儀器、電子技術及電視攝影、航空遙測和衛(wèi)星偵察技術的發(fā)展和需要，各種光學玻璃、光學晶體、光學薄膜等材料也得到了應用和發(fā)展。

光學介質(zhì)材料分類

光學介質(zhì)材料按材料的狀態(tài)和性質(zhì)分為光學晶體、光學玻璃、光學薄膜和光學塑料。光學塑料是新發(fā)展起來的光學介質(zhì)材料，其制造成本低、可一次成型，色散比相同折射率的無機玻璃高，密度小、不脆，紫外和紅外透過性能均比光學玻璃好，已用于制造隱形眼鏡、透鏡、照相機鏡頭及有機光導纖維等。

1、光學晶體

光學晶體(optical crystal)用作光學介質(zhì)材料的晶體材料。主要用于制作紫外和紅外區(qū)域窗口、透鏡和棱鏡。按晶體結構分為單晶和多晶。由于單晶材料具有高的晶體完整性和光透過率，以及低的輸入損耗，因此常用的光學晶體以單晶為主。

光學多晶材料主要是熱壓光學多晶，即采用熱壓燒結工藝獲得的多晶材料。主要有氧化物熱壓多晶、氟化物熱壓多晶、半導體熱壓多晶。熱壓光學多晶除具有優(yōu)良的透光性外，還具有高強度、耐高溫、耐腐蝕和耐沖擊等優(yōu)良力學、物理性能，可作各種特殊需要的光學元件和窗口材料。

2、光學玻璃

光學玻璃能改變光的傳播方向，并能改變紫外、可見或紅外光的相對光譜分布。狹義的光學玻璃是指無色光學玻璃；廣義的光學玻璃還包括有色光學玻璃、激光玻璃、石英光學玻璃、抗輻射玻璃、紫外紅外光學玻璃、纖維光學玻璃、聲光玻璃、磁光玻璃和

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傳聲介質(zhì)，即能夠傳播聲音的媒介物質(zhì)。聲音必須通過傳聲媒質(zhì)傳播，如氣體、液體和固體。聲介質(zhì)的性質(zhì)，包括該媒質(zhì)的狀態(tài)、溫度、壓力等與聲波傳播速度和方式等有密切關系。如聲音在氣體中傳播以輻射特性為主，在固體中傳播以傳導特性為主，而在液體中傳播時以上兩種特性均存在。

聲波在聲介質(zhì)的傳播特點

聲音是物體的振動產(chǎn)生的機械波，因此也叫聲波。聲音在聲介質(zhì)中是以波的形式傳播的。聲波在介質(zhì)中傳遞的速度，稱為聲速( 或音速)，由于聲音在不同介質(zhì)中，傳播的速度不同，因而產(chǎn)生了聲音的反射與折射現(xiàn)象。聲音的產(chǎn)生是由于物體的振動，聲音是物質(zhì)振動產(chǎn)生的波動，需要靠介質(zhì)傳播才能聽到。在十八世紀時，科學家們就已經(jīng)從實驗中，證實了聲波需要空氣等介質(zhì)來傳遞的觀念。約一千七百年前，意大利的科學家托里切利就提出了，聲音是以空氣為介質(zhì)來傳遞的觀念。

聲波借助各種介質(zhì)向四面八方傳播。聲波是一種縱波，是彈性介質(zhì)中傳播著的壓力振動。但在固體中傳播時，也可以同時有縱波及橫波。

也曾經(jīng)想過利用鈴聲無法在真空中傳播的實驗來證明自己所提出的主張，但是因為當時制造真空狀態(tài)的技術不夠成熟，所以無法達成他的心愿。后來英國的物理學家 波以耳發(fā)明了抽氣機，將裝有鈴鐺的容器抽成真空，重做實驗，而證實了托里切 利所提出的觀念。

公元1827年，科學家通過實驗證明 ，聲音能在水中傳遞，并同時測出聲音在水中的傳播速度。在空氣中傳播的聲波是縱波，連續(xù)振動的音叉，使周圍的空氣分子形成疏密相間的連續(xù)波形。在縱波中，介質(zhì)分子的振動力向和波前進的方向平行。

聲波的傳播速度

聲波在聲介質(zhì)中傳遞的速度，稱為聲速( 或音速)。聲速往往因介質(zhì)種類、狀態(tài)等因素而影響其行進的速度。在空氣中傳播的聲速，因空氣的溫度、濕度、密度…等不同而不同。溫度愈高，聲速愈快。濕度較大時，聲速也較快。已知在 2O°C，干燥、無風的空氣中，聲速約為 343公尺/秒，而在 O°C 時，則為331公尺/秒。若

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