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电磁波是由变化的电场和磁场相互激发产生的波动现象。电场和磁场相互垂直，当电场发生变化时会产生磁场，当磁场发生变化时会产生电场。这种相互激发的过程使得电磁波能够以光速在空间中传播。图中红色箭头表示电场方向，蓝色箭头表示磁场方向，它们始终保持相互垂直的关系。
波动有四个基本参数。波长是相邻两个波峰或波谷之间的距离，用希腊字母λ表示。频率是单位时间内振动的次数，用f表示。振幅是偏离平衡位置的最大距离，用A表示。波速是波传播的速度，用v表示，它等于波长乘以频率。图中展示了标准正弦波，红色点标出波峰，绿色点标出波谷，橙色线段表示一个波长的长度。
麦克斯韦电磁理论揭示了电磁波产生的物理机制。变化的电场会产生磁场，变化的磁场会产生电场，这两个过程相互激发形成循环。当电场强度变化时，周围空间会产生磁场；当磁场强度变化时，周围空间会产生电场。这种电场和磁场的相互激发过程是电磁波能够在空间中传播的根本原因。图中红色箭头表示电场，蓝色箭头表示磁场，它们的强度和方向随时间周期性变化。
电磁波在空间中的传播具有明确的特征。它是横波，振动方向垂直于传播方向。在真空中以光速传播，速度为每秒三亿米。电磁波能够携带能量在空间中传递。图中红色波形表示电场分量，蓝色波形表示磁场分量，它们相互垂直，且都垂直于橙色箭头所示的传播方向。波形沿传播方向连续移动，展现了电磁波的周期性传播特征。
电磁波在不同介质中传播时表现出重要特性。在真空中传播速度最快，为光速c等于每秒三亿米。在其他介质中，传播速度会减慢，等于光速除以该介质的折射率。当电磁波从一种介质进入另一种介质时，频率保持不变，但波长会发生改变。波长等于波速除以频率，所以波速变化时波长也随之变化。图中红色波形表示在真空中的传播，蓝色波形表示在介质中的传播，可以看到波长明显变短了。