第3章 3電磁波譜　電磁波的應(yīng)用+4 無線電波的發(fā)射、傳播和接收

1、.3電磁波譜電磁波的應(yīng)用4無線電波的發(fā)射、傳播和接收學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識 脈 絡(luò)1.知道電磁波譜以及各組成部分2知道無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、射線的主要作用重點(diǎn)、難點(diǎn)3知道什么樣的電磁振蕩電路有利于向外發(fā)射電磁波重點(diǎn)4理解無線電波的調(diào)制和發(fā)射過程的簡單概念，理解調(diào)諧、解調(diào)及無線電波接收的根本原理難點(diǎn)電磁波譜、電磁波的應(yīng)用 1電磁波譜1電磁波譜按電磁波的波長大小的順序排列成的波譜2構(gòu)成電磁波譜包括無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、射線等2幾種電磁波的特點(diǎn)及應(yīng)用電磁波譜無線電波紅外線可見光紫外線X射線射線頻率由左向右，頻率變化為：由小到大真空中波長由左向右，波長變化為：由大

2、到小特性波動性強(qiáng)熱效應(yīng)感光性強(qiáng)化學(xué)作用、熒光效應(yīng)、殺菌穿透力強(qiáng)穿透力最強(qiáng)用處通訊、播送、電視紅外遙測、紅外攝像、紅外制導(dǎo)照明、照相等日光燈、殺菌、治療皮膚病等檢查、探測、透視、治療探測、治療1適當(dāng)?shù)淖贤饩€照射有利于人的身體安康2醫(yī)學(xué)上用來做人體透視的是紅外線×1為什么超遠(yuǎn)程無線電利用無線電波中的長波波段，而雷達(dá)利用微波波段？【提示】根據(jù)波的衍射特性，波長越長，越容易繞過障礙物，所以超遠(yuǎn)程無線電利用長波波段微波波長短，傳播時(shí)直線性好，雷達(dá)正是利用了微波直線傳播性好的特點(diǎn)2.紅外體溫計(jì)不用與人體接觸便可以迅速測量體溫，如圖3­3­1所示，你知道它的工作原理嗎？圖3&#

3、173;3­1【提示】根據(jù)體溫越高，輻射紅外線越強(qiáng)的原理1對電磁波的理解1電磁波是一種物質(zhì)，像電場、磁場一樣它是客觀存在的真實(shí)物質(zhì)，是一種物質(zhì)存在的另一種形式2電磁波具有能量，以電磁場的形式存在的能量，也就是說電磁場的能量通過電磁波來傳播3電磁波不需要其他介質(zhì)就能傳播4電磁波能量與頻率有關(guān)，頻率越高，能量越大5電磁波在真空中的傳播速度是c3.0×108 m/s.6電磁波能傳遞信息2各種電磁波共性與個(gè)性的比較1共性它們在本質(zhì)上都是電磁波，它們的行為服從一樣的規(guī)律，各波段之間的區(qū)別并沒有絕對的意義都遵守公式vf，它們在真空中的傳播速度是c3.0×108 m/s.它們的

4、傳播都不需要介質(zhì)它們都具有反射、折射、衍射和干預(yù)的特性2個(gè)性不同電磁波的頻率或波長不同，表現(xiàn)出不同的特性，波長越長越容易產(chǎn)生干預(yù)、衍射現(xiàn)象，波長越短穿透才能越強(qiáng)同頻率的電磁波，在不同介質(zhì)中速度不同不同頻率的電磁波，在同一種介質(zhì)中傳播時(shí)，頻率越大折射率越大，速度越小應(yīng)用范圍不同：無線電波用于通信和播送，紅外線用于加熱和遙感技術(shù)，紫外線用于殺菌消毒X射線應(yīng)用于醫(yī)學(xué)上的X光照片射線檢查金屬部件的缺陷不同電磁波的產(chǎn)活力理不同無線電波是由LC回路中自由電子的周期性運(yùn)動產(chǎn)生的，紅外線、可見光和紫外線是由原子的外層電子受到激發(fā)產(chǎn)生的，X射線是由原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)產(chǎn)生的，射線是由原子核受到激發(fā)產(chǎn)生的1關(guān)于

5、電磁波譜，以下說法中正確的選項(xiàng)是AX射線對生命物質(zhì)有較強(qiáng)的作用，過量的X射線輻射會引起生物體的病變B射線是波長最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高C紫外線比紫光更容易發(fā)生干預(yù)和衍射D在電磁波譜中，更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是射線E紅外線容易穿透云霧煙塵【解析】X射線對生命物質(zhì)有較強(qiáng)的作用，過量的X射線輻射會引起生物體的病變，故A正確；射線是波長最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高，故B正確；在電磁波譜中從無線電波到射線，波長逐漸減小，頻率逐漸增大，而波長越大，波動性越強(qiáng)，越容易發(fā)生干預(yù)、衍射現(xiàn)象，因此紫光比紫外線更容易發(fā)生干預(yù)和衍射現(xiàn)象，無線電波最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故C、D錯；紅外線波長比可見光長，

6、更容易發(fā)生衍射、易穿透云霧煙塵，E正確【答案】ABE2某防空雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率為f3×103 MHz，屏幕上尖形波顯示，從發(fā)射到接收經(jīng)歷時(shí)間t0.4 ms，那么被監(jiān)視的目的到雷達(dá)的間隔 為_ km.該雷達(dá)發(fā)出的電磁波的波長為_ m.【解析】sct1.2×105 m120 km，這是電磁波往返的路程，所以目的到雷達(dá)的間隔 為60 km.由cf可得0.1 m.【答案】600.1雷達(dá)偵察問題的解決方法1電磁波在空中的傳播速度可認(rèn)為等于真空中的光速c，根據(jù)雷達(dá)熒光屏上發(fā)射波形和反射波形間的時(shí)間間隔，可求得偵察間隔 2根據(jù)發(fā)射無線電波的方向和仰角，確定被偵察物體的位置3雷達(dá)的最大偵

7、察間隔 應(yīng)等于電磁波在雷達(dá)發(fā)射相鄰兩個(gè)脈沖的時(shí)間間隔內(nèi)傳播間隔 的一半無線電波的發(fā)射、傳播和接收 1無線電波的發(fā)射1有效發(fā)射無線電波的條件振蕩電路產(chǎn)生的電場和磁場必須分布到廣闊的開放空間中，即采用開放電路要有足夠高的振蕩頻率，研究說明頻率越高，振蕩電路向外發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大2調(diào)制載波：用來“運(yùn)載信號的高頻等幅波調(diào)制：把傳遞的信號“加到載波上的過程常用的調(diào)制方法有調(diào)幅和調(diào)頻兩種a調(diào)幅：使高頻振蕩的振幅隨信號而變b調(diào)頻：使高頻振蕩的頻率隨信號而變2無線電波的傳播與接收1地波：沿地球外表空間傳播的無線電波2天波：依靠電離層的反射來傳播的無線電波3直線傳播：沿直線傳播的電磁波叫空間波或視波4電磁波的

8、接收原理：電磁波在傳播過程中假如遇到導(dǎo)體，會使導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流因此，空中的導(dǎo)體可以用來接收電磁波電諧振與調(diào)諧a電諧振：當(dāng)接收電路的固有頻率跟收到的電磁波的頻率一樣時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流最強(qiáng)的現(xiàn)象它與機(jī)械振動中的共振類似b調(diào)諧：使接收電路中產(chǎn)生電諧振的過程通常說的選臺即為調(diào)諧過程調(diào)諧的根本原理就是電諧振1頻率越高，振蕩電路發(fā)射電磁波本領(lǐng)越大2電視臺可以直接向外發(fā)射聲音信號×3電視臺發(fā)射的電磁波都經(jīng)過了調(diào)制1怎樣才能形成開放電路？【提示】在振蕩電路中，使電容器變成兩條長的直導(dǎo)線，一條深化高空成為天線，另一條接入地下成為地線，形成開放電路2電視中的伴音信號是怎樣從電視臺發(fā)射出去的？

9、【提示】通過“調(diào)頻的方法發(fā)射3要進(jìn)步LC振蕩電路輻射電磁波的本領(lǐng)，應(yīng)該采取的措施是A增加輻射波的波長B增加輻射波的頻率C使振蕩電容的正對面積足夠小D盡可能使電場和磁場分散開E減小回路中的電容和電感【解析】進(jìn)步電磁波發(fā)射本領(lǐng)功率應(yīng)增大f，電磁場應(yīng)盡可能擴(kuò)散到周圍空間，形成開放電路f，C，要使f增大，應(yīng)減小L或C，故正確答案為B、C、E.【答案】BCE4為了把需要傳遞的信號圖像、聲音等加載到電磁波上發(fā)射出去，必須對振蕩電流進(jìn)展_填“調(diào)諧“調(diào)制或“解調(diào)【解析】信息聲音或圖像等轉(zhuǎn)化為電信號后，往往由于信號頻率低不能直接用來發(fā)射，需要把要傳遞的電信號“加載到高頻電磁波上，這就是調(diào)制【答案】調(diào)制無線電波的發(fā)射及相關(guān)問題1無線電波的發(fā)射：由振蕩器常用LC振蕩電路產(chǎn)生高頻振蕩電流，用調(diào)制