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電子情報
鎖定
- 中文名
- 電子情報
- 外文名
- electronic intelligence
- 領 域
- 電子工程
電子情報信號情報
信號情報(SIGINT)是一個總稱,包括通信情報(COMINT)、電子情報(ELINT)以及量度與特徵情報(MASINT)系統。美國國防部的定義為:
- 通信情報:故意安排的信息接收器從外國通信中獲得的技術信息和情報;
- 電子情報:從外國的核爆炸或電磁輻射源發出的非通信電磁輻射中獲得的技術情報和地理位置情報;
- 量度與特徵情報:由特殊的技術傳感器提供的數據(包括量度、角度、空間、波長、時間相關、調製、等離子體和磁流體力學數據等)進行定量和定性分析而獲得的科技情報,其用途是識別與目標、源和發射器有關的任何特徵(探測到的特徵可能是反射特徵,也可能是發射特徵)。
電子情報電磁輻射
電磁輻射的載體為光子,不需要依靠介質傳播,在真空中的傳播速度為光速。電磁輻射可按照頻率分類,從低頻率到高頻率,主要包括無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和伽馬射線。人眼可接收到的電磁輻射,波長大約在380至780nm之間,稱為可見光。只要是本身温度大於絕對零度的物體,除了暗物質以外,都可以發射電磁輻射,而世界上並不存在温度等於或低於絕對零度的物體,因此,人們周邊所有的物體時刻都在進行電磁輻射。儘管如此,只有處於可見光頻域以內的電磁波,才可以被人們肉眼看到,對於不同的生物,各種電磁波頻段的感知能力也有所不同。
電子情報發現歷史
電磁波首先由詹姆斯·麥克斯韋於1865年預測出來,而後由德國物理學家海因裏希·赫茲於1887年至1888年間在實驗中證實存在。麥克斯韋推導出電磁波方程,一種波動方程,這清楚地顯示出電場和磁場的波動本質。因為電磁波方程預測的電磁波速度與光速的測量值相等,麥克斯韋推論光波也是電磁波。無線電波被海因裏希·赫茲在1887年第一個刻意產生,使用電路計算出比可見光低得多的頻率上產生振盪,隨之產生了由麥克斯韋方程所建議的振盪電荷和電流。赫茲還開發檢測這些電波的方法,併產生和特徵化這些後來被稱為無線電波和微波。
威廉·倫琴發現並命名了X射線。 在1895年11月8日的應用於真空管上的高電壓試驗後,他注意到在附近的鍍膜玻璃板的熒光。在一個月內,他發現了X射線的主要性質。
電子情報概念
電動力學專門研究電磁波的物理行為,是電磁學的分支。在電動力學裏,根據麥克斯韋方程組,隨着時間變化的電場產生了磁場,反之亦然。因此,一個振盪中的電場會產生振盪的磁場,而一個振盪中的磁場又會產生振盪的電場,這樣子,這些連續不斷同相振盪的電場和磁場共同地形成了電磁波。
電場,磁場都遵守疊加原理。因為電場和磁場都是矢量場,所有的電場矢量和磁場矢量都適合做矢量加運算。例如,一個行進電磁波,入射於一個介質,會引起介質內的電子振盪,因而使得它們自己也發射電磁波,因而造成折射或衍射等等現象。
量子電動力學是描述電磁輻射與物質之間的相互作用的量子理論。電磁波不但會展示出波動性質,它還會展示出粒子性質(參閲波粒二象性)。這些性質已經在很多物理實驗中證實,例如,楊氏雙縫實驗展示出電磁波的波動性質、光電效應展示出電磁波的粒子性質。有時候,波動性質和粒子性質會出現於同一個實驗,例如,在雙縫實驗裏,當單獨光子被髮射於兩條細縫時,單獨光子會穿過這兩條細縫,自己與自己干涉,就好像波動運動一樣。可是,它只會被光電倍增管偵測到一次。當單獨光子被髮射於馬赫-曾德爾干涉儀或其它種干涉儀時,也會觀測到類似的自我干涉現象。
電子情報波動模型
當波從一個介質傳播至另一個介質時,波速會改變,但是頻率不變。
干涉是兩個或兩個以上的波,疊加形成新的波樣式。假若這幾個電磁波的電場同方向,磁場也同方向,則這干涉是相長干涉;反之,則是摧毀性干涉。
電磁波的能量,又稱為輻射能。這能量,一半儲存於電場,另一半儲存於磁場。用方程表達:
- 參考資料
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- 1. US Department of Defense. Joint Publication 1-02 Department of Defense Dictionary of Military and Associated Terms (PDF). 12 July 2007 [1 October 2007].
- 2. 麥克斯韋, 詹姆斯, A dynamical theory of the electromagnetic field (pdf), Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 1865, 155: 459–512