電磁學

自由空間波阻抗(wave impedance)

波阻抗是行進中的電磁波裡電場強度與磁場強度之間的固定比值——一種由真空本身設定的「匯率」。就像導線中的歐姆定律透過電阻把電壓與電流綁在一起,這個數值也透過一個行為完全像電阻的量,把 E 場與 H 場綁在一起,儘管根本沒有導線。對在空無空間中巡航的波而言,這個值是俐落的 377 歐姆,是烙印在宇宙結構中的常數。

這個 377 Ω 正是天線與微波工程師執著於阻抗匹配的原因:當波從一種介質跨入波阻抗不同的另一種介質時,部分波會反彈回來而非穿透,就像光在玻璃片上反射一樣。匹配阻抗,波便毫無反射地滑過;失配,就浪費功率並產生駐波。這個數值在材料內部會下降——在介電常數為 ε 的介質中變成 377/√εr——這正是雷達吸波「匿蹤」塗層與抗反射鍍膜背後的種子概念。

η₀ = E / H = √(μ₀ / ε₀) ≈ 377 Ω

精確值為 η₀ = √(μ₀/ε₀) ≈ 376.73 Ω,通常四捨五入為 377 Ω 甚至 120π Ω——這個量無處不在,從天線增益到肥皂泡顏色的呈現皆有它的身影。

又稱
intrinsic impedanceimpedance of free space本徵阻抗自由空間阻抗