生物电磁波，也是看不见、摸不着的物质吗？

电磁波看不见摸不着但它是客观存在的

电磁波谱是很大一个波段，有的不可见，如无线电波、红外线、紫外线、伦琴射线、伽马射线），有的可见如可见光（白光由红橙黄绿青蓝紫七色光复合而成）但他们有共同的特性，都能在真空中传播；有运动质量，没有静止质量；都是横波，都能发生干涉、衍射、偏振现象。是客观存在的。

所有的电磁波是实物吗？

电磁波不是实物。

电磁波是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的振荡粒子波，是以波动的形式传播的电磁场，具有波粒二象性，其粒子形态称为光子，电磁波与光子不是非黑即白的关系，而是根据实际研究的不同，其性质所体现出的两个侧面。由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面。电磁波在真空中速率固定，速度为光速。见麦克斯韦方程组。
电磁波伴随的电场方向，磁场方向，传播方向三者互相垂直，因此电磁波是横波。电磁波实际上分为电波和磁波，是二者的总称，但由于电场和磁场总是同时出现，同时消失，并相互转换，所以通常将二者合称为电磁波，有时可直接简称为电波。

电磁波既然看不见听不着又是如何发现的呢

首先有个理解问题，电磁波是物体，但物体的存在不一定要看得见，摸得着。赫兹通过实验现象证明了电磁波是实实在在存在的。 1864年，英国科学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象的基础上，建立了完整的电磁波理论。他断定电磁波的存在，推导出电磁波与光具有同样的传播速度。 1887年德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在。之后，人们又进行了许多实验，不仅证明光是一种电磁波，而且发现了更多形式的电磁波，它们的本质完全相同，只是波长和频率有很大的差别。

那么磁场究竟是什么东西，为什么看不见摸不着？

作为一种物理场，磁场是看不见、摸不着但又客观存在的特殊物质。它是磁性相互作用的媒介，有点神秘但却实实在在影响着我们的生活。而题主的困惑来源于我们对磁性产生原因的混淆。磁场的产生可以分为两大方面（如图1所示）：1、以运动电流为基础；2、以基本粒子的量子特征—自旋为基础。我们需要将这两部分独立进行阐述。题主所说的“高中我们就学习过，变化的电场周围会产生磁场”正是第一种起源，而题主接着提到的“比如非晶体中的磁性，另外有些晶体材料同样不具备明显的磁性等等”尽管不对，但其实指的就是第二种起源。

Source：electromagnetism

图1

1. 我们大家最耳熟能详的第一个原因就是“运动电荷产生磁场”。其来自于法拉第的电磁感应定律，只要记住了就行。但如果非要问个为什么，由于电磁方面的高手很多我就不班门弄斧了，大致的说说就是：电场和磁场是电磁张量的两面，它们之间相互关联。当由于参考系不同而使得观察者和电荷之间的相对速度改变时，电磁张量就可能劈裂成了移动电荷所产生的电场和磁场。（参考Magnetic field）

2. 我想多说的是第二个起源：以自旋为基础的铁磁性物质中的磁性。

首先，需要澄清一点。由于自旋是一些构成物质基本粒子（例如电子）的本质特性（如图2）因此，从理论上来说，所有的物质都有“磁性”。不同的是，不同物质所表现出的磁性种类不同（如图3）。而我们一般所说的“磁铁”，主要是指具有独立（无外场时）提供磁能（磁场）的“铁磁性物质”，也就是永磁体。这就是我们所要讲的重点。

图2 （source： Standard Model）

图3 （侵删）

其次，由于构成原子核的微观粒子的磁矩要远小于其外部的大量电子的磁矩。因此，我们主要考虑核外电子对磁性的贡献。下面就进入正题：

第一步：核外电子的分布与净剩自旋

核外电子的分布核心是能量的区别。不同的壳层（K、L、M、N等）以及不同的“轨道”（s、p、d、f等）定义了具有不同能量的电子状态。电子占据这些状态的时候需要遵从以下规则：

构造原理（能量最低法则Aufbau principle）：就是电子先占据能量低的轨道，然后没地待的时候再去占据新的能量更高的轨道，图4给出了直观的电子轨道能量关系和排布规律。

图4 （source： STAMP Chemistry）

泡利不相容原理（Pauli exclusion principle）运用到我们的问题中时，简言之就是在同一个轨道上最多只能有两个自旋方向相反的电子存在。这样一来，凡是占据了两个电子的轨道，其自旋相互抵消，对磁矩的贡献也就为零。如图5，例如对于C原子来说，它的所有轨道上只有2p轨道具有一个“不成对”电子，因而也就有一个净剩自旋。

洪德法则（Hund's rules）简单说就是，一个轨道上一般都有几个“兼并能级”，例如图5中的2p轨道有3个能量一样的兼并能级。在这种情况下，电子先一个萝卜一个坑把所有的都占一遍，如果还剩电子，才会一个配一个的占满这些能级。

图5 （侵删）

基于这些规律，我们会发现一个有趣的事实：在元素周期表中

1.
惰性气体（ⅧA）的核外电子都恰好是全部成对的，因此不可能有净胜自旋；

2.
主族元素（ⅠA ~ⅫA）虽然都有未配对电子，但在形成化合物时，这些电子一般都会成为价电子参与配对成键，因而也大都不具备明显的磁性；

3.
只有过渡族元素具有非价电子的净剩自旋，因而也就是不同材料中磁性的主要承载者。

第二步：分子场与自旋劈裂

第三步：交换作用与磁矩排列

第四步：自发磁化与磁畴

第五步：各向异性与磁硬化

物理问题 既然磁场、电场看不见又摸不着,那为什么叫作物质?

抱歉,你说的很对,电场,磁场确实看不见摸不着,也没有切实的能量.所以,电磁场确实不是物质.可以说所有的“场”都不是物质,就好像重力场. 但是注意电磁场和电磁波不同.电磁波只能说肉眼看不到,但是其实是存在且“摸”得着的.所以电磁波是物质.