可以看出这个天线是在130Hz左右响应最强，但是在更高或者更低的频率也有响应，也就是说更长或者更短波长的波也都能接收到。

也就是说，对于L长的天线，波长大于2L和小于2L的电磁波都能「绕过去」天线，也都能被天线「接收到」。

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谢邀！

我注意到这个问题属于科普提问，回答就不应该使用过于专业的方式，甚至出现数学语言。

天线可以视作一种能量转换装置，天线可分为电场天线和磁场天线，并不是如某高赞回答所说的那样仅仅把空间中的电磁波的电场分量转换成电信号，磁场天线转换的是磁场分量就不是电场分量了。

基于题主是围绕天线是如何接收电磁波的中心主题来提问的，所以重点只谈接收天线。

其实，天线接收电磁波信号完全可以依照法拉第的切割磁力线原理和电场空间电势差感应原理两类来分析和理解。电磁波可以看做空间交变的电磁场，因此具有电场和磁场两种交替变化的存在形式。

磁感应天即磁场天线，比如中波收音机的磁棒天线，依靠铁氧体磁矩单元参与电磁波磁场分量导致的磁化。增强交变磁场的强度，绕在磁棒上的线圈就能得到切割磁力线电信号，缩小了体积。如果磁棒和电波传播方向垂直，磁力线最少，感应电流也最小，因此磁场天线具有明显的方向性。由于环境中电气设备包括自然界雷电主要产生近电场干扰，而磁性天线可以严格屏蔽电场，因此早期广泛应用于无线电中短波测向设备中，直到GPS出现之前还用来做无线电导航。磁场天线还有不用磁芯的各种波长比例的环形天线等，航海电台通信由于场地限制，至今还有环形宽频天线在使用。个人感觉，磁场天线作为接收天线的更大优势还不是体积，更主要在于抗电火花干扰，尤其是发动机和其他电气干扰，因此这种天线还具一定的生命力。

电场天线可以理解成是一对开放式的导线电容极板，也就是通常说的偶极天线，其他的电场天线都是基于偶极天线的变形，比如把大地当做偶极天线的一个极，就只需要一根天线即可，比如遥控玩具天线，汽车、坦克天线等等，但是其本质还是偶极天线，甚至许多奇形怪状的微波天线或应用分布参数的天线究其根本其实还是偶极天线的变形， 不排除有的其实是环形磁场天线的可能。

电场天线的接收原理就是利用两根导线式的电容极板感应空中电场分布的电势差，两根导线相当于一个空间开放的电容器，与电感或接收前端器件形成交流回路，从而到感应电流，这种方式与磁场天线有本质的不同，是真正直接感应电磁波在几何空间位置形成的电势差，甚至可以直接理解成高频交流跨步电压，只要两根极板（注意用了根和极板的字眼）在电场分布空间中有电势差就能感应出电信号，这就是为何接收机有时候并不需要太长的天线，甚至人体接触天线端就能大大改善接收效果的原因。也正是因为要有空间电势差的几何空间条件，因此和磁场天线一样并不是在任何位置都能得到信号，比如偶极天线的极化方向与电台天线垂直，就形不成电势差，也许就什么都收不到了！

由于电磁波是一种周期变化的波动能量，所有波动能量传递的规律和原理都适用。最简单的案例就是荡秋千，就是一个典型的波动能量传递实例。其能量形式在势能和动能之间周期转换，类似电磁波在电场（电势能）和磁场（电动能）之间的交变。经验告诉我们，荡秋千的时候并不是任何时机用力都可以，而是在最高位置准备回荡的那一瞬间开始反向用力才是最佳时间，天线接收或发射信号也存在这个问题，所以最好也要同步，否则收到的信号会被抵消削弱。注意同步的意思就是用力的节奏、反向的改变和秋千的固有节奏是相同的，也就是通常说的谐振。电容储存电势能，电感则储存磁能，磁能可以看做电动能，天线接收回路就涉及电场天线要配合适合的电感，而磁场天线要有适合的电容形成共振的条件问题。高频交流信号在偶极天线导线中的传输还有其重要的特点，随著这对导线的长度与对应波长的比例不同会表现出电容性和电感性，当这对导线的长度具有的电感量和电容量恰好是共振条件时候就是理想的接收或发射天线。能量传递和转换的最佳效率还有一个重要共性，就是一方发出的能量要恰好被另一方全部吸收就称为匹配，天线中用阻抗匹配来考量，例如荡秋千，即便在恰当的时机用力，如果用力不当也起不到好的效果，例如用力太大由于系统惯性会有多余的反作用力形成反弹也就是常说的无用功、而用力太小显然也不好，这两种情况和不同步用力一样也会造成秋千荡起来困难的结果，只有恰当的时机、恰当的力度才能使秋千轻易荡起来，天线也是这样的，恰当的时间就是谐振，恰当的力度就是阻抗匹配。

如果要深入了解和学习，一般的教科书都有，知乎上抄一段来回复就实在没意思了！本答复仅为科普目标，希望帮到您！

谢 @李翛然 邀请。

题目中所说的『电磁波遇到比它波长小的物体会绕过去』指的是电磁波的衍射（diffraction）现象。电磁波衍射的一个著名的例子就是泊松亮斑（Poisson spot），泊松亮斑之所以会出现，就是因为作为电磁波的可见光可以通过衍射绕过物体。

在单纯讨论衍射现象时，我们大多数情况下不会考虑被绕过的物体的电磁性质。换句话说，在电磁波传播路径上的物体被理想化为占据一部分电磁波无法触及的空间的角色，电磁波跟这样的理想化障碍物之间也不会有能量交换。然而这个理想化的假设不适用于天线。这也是天线能用来接收电磁波信号的原因。

天线本身是导体，能够在电磁场的作用下产生电流。当电磁波遇到天线时，一部分电磁波会因为衍射而绕过天线继续传播，还有一部分电磁波会驱动天线中的电荷产生变化的电流。天线所接收到的信号正是从这个变化的电流中提取出来的。

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如果不是要设计天线，只是要有个感性的认识，那么图片就够了。

人们把可以脱离场源，例如电流，而独立存在的电磁场称之为电磁波。当年麦克斯韦在做电磁场方面的研究的时候借鉴了流体力学里面的一些理论。为了达到对电磁波有个感性认识的目的，我们就先看下同样是波的水波长啥样。

水滴激起的水波长这样。

电磁波可以用来传递信息，那水波可以吗？

试想，一个人在池塘的一边往池塘里以不同的频率扔石头，以此来代表0和1，那么池塘另一边的人是可能通过观察水波的不同频率（波峰之间的密集程度）知道扔石头的人想要传递的信息的。只是这种信息传递方式比较慢，并且必须有水才行。

想要水波，可以扔个石头。那想要电磁波怎么办？

在学习天线理论的时候，有个模型非常重要，这个模型就是单元偶极子。不要怕，其实就是一根通了交流电，比较短的导线。单元偶极子有点像静电场中的点电荷。如果要求一个复杂几何带电体的电场分布，可以先将带电体微分成一小块一小块，每一小块可以看成是点电荷，这样就可以使用库伦定律。然后再将每个小块产生的电场叠加，也就是积分，就可以得到整个带电体的电场强度。同样的思路，在求一个形状比价复杂的天线时，也可以把复杂天线微分成一个一个的单元偶极子，再积分得到总的电磁场分布。单元偶极子产生的电磁场就长这样:

电场中有磁场，磁场中有电场，水乳交融，密不可分。但这个图也有一定误导性。电场与磁场是致密的充满空间的，并不是只有那几条线的地方有场。这种震荡的电磁场能够脱离导线向远处扩散，也被大家称之为电磁波。

Hold on! 这哪里像波了？物理书上的电磁波都长下面这样。

别急，在前一张图里画一条半径出来，这张图是不是就出现了？注意图中的sin形状的曲线描述的是位于k轴（半径）上的场强。

那只要在空间中放个短导线，短导线的两端就会因为空间中变化的电场产生电荷的聚散。通过测量由于电荷聚散所引起的变化的电压，就可以间接得到电磁波的频率。最终得到电磁波中所传递的信息。

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这是个很有意思的问题，我想用尽可能简单的语言把这个事情说清楚，最多贴一个图和一个公式。

在我们著手分析之前，我们必须承认，处于接收状态的天线也是一个散射体，与一块石头、一个铁球没有什么区别。埠处没有激励的接收天线，并不会因为没有输入信号就成为了一块吸波材料。

接收天线产生回波的物理图像，用语言描述大致是这样的：

自由空间中有一个辐射源，产生的电磁波照射空间中存在的另一个物体：接收天线。因为电磁照射，接收天线自身产生了感应电流，这个感应电流在天线的输出埠形成了回波信号。

在上面这个过程中，我们不能忽视的是，接收天线的存在会扰动辐射源的电磁波，从而使空间中的电磁场分布相比于没有天线存在的时候有所变化。换句话说，空间中的电磁波与接收天线之间是具有非线性的耦合关系的。因此，严格地讲，我们并不能简单地将仅仅由辐射源产生的电磁波与接收天线的回波信号这二者直接关联起来。

为了回避非线性，接下来我们考虑互易性和体等效。

首先我们将天线和辐射源替换为等效源，我们做如下图(a)所示的标记：

其中Vg和Ig分别表示回波信号的埠电压和电流，R表示互易性积分的区域，下标Rx和sca分别表示接收天线和辐射源，各自的等效电流J和电场E也具有相同的对应关系。

根据互易性，我们可以得到电流与电场在上图两个虚线框框中的对应关系。在得到这个等式之后，我们将接收天线的互易性积分区域缩小到埠处（如图(b)所示），此时接收天线的其余部分成为了积分区域外的散射体。这样的改动并不影响互易性的成立。因此我们可以得到第二个等式。

由于接收天线处两次框框区域的积分都与辐射源处相同，因此我们最终得到了：

我们只看电压或电流就好了，很多时候因为另一个参数和接收天线的等效电流之间是线性的，上面的式子可以只看括弧里面的内容。

至此我们得到了接收天线的模型：回波信号正比于来波电场（没有天线本体扰动）与天线的等效电流分布模式的内积之积分。

下面我们回过头来考虑非线性。上面的过程只是回避了非线性，并没有解决问题。等效电流分布模式与辐射源之间还有耦合关系（真实情况是二者之间的多次反射）。但幸运的是，在多数应用中，天线都放置得比较远，在夫琅和费区，经过这么多波长的传播，耦合关系已经非常弱了，所以可以忽略，进而直接用天线在发射状态下的等效电流分布模式替换掉前面的接收状态下的电流模式。

这也是为什么教科书里说天线是收发互易的。这个说法没有错，但有三个前提：1. 天线在远区；2. 天线是用线性材料做的；3. 天线是用互易材料做的。如果打破这三个前提，并不能随便下互易性的结论，也就不能简单地构建接收天线的模型了。

好像还没回答题主说到的绕过天线的问题？不过公式在这里应该不用解释了叭。。。。

如果有错误，大佬轻喷，玻璃心，以上~

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