高二物理選修3-4_14.3_電磁波的發(fā)射和接收_LI

1、第十四章第十四章 電磁波電磁波 14.314.3 電磁波的發(fā)電磁波的發(fā) 射和接收射和接收電磁波的產(chǎn)生應(yīng)具備兩個(gè)條件：電磁波的產(chǎn)生應(yīng)具備兩個(gè)條件：（1）要有足夠高的頻率）要有足夠高的頻率頻率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大頻率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大（2）振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能）振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大的空間，才能有效地把電磁場的能量傳播出去。大的空間，才能有效地把電磁場的能量傳播出去。 采取開放電路采取開放電路，如圖為，如圖為LC振蕩電路，甲為閉振蕩電路，甲為閉合電路，乙、丙、丁等為開放電路合電路，乙、丙、丁等為開放電路實(shí)際的開放電路是線圈的一端用導(dǎo)線與大地相實(shí)際的開放

2、電路是線圈的一端用導(dǎo)線與大地相連，這條導(dǎo)線叫地線；線圈的另一端用導(dǎo)線與連，這條導(dǎo)線叫地線；線圈的另一端用導(dǎo)線與高高地架在空中的天線相連。無線電波就由這高高地架在空中的天線相連。無線電波就由這樣巨大的開放電路發(fā)射出去樣巨大的開放電路發(fā)射出去一、無線電波的發(fā)射一、無線電波的發(fā)射1、調(diào)制：、調(diào)制：使電磁波隨各種信號(hào)改變的技術(shù)叫做調(diào)制使電磁波隨各種信號(hào)改變的技術(shù)叫做調(diào)制（1）調(diào)幅（）調(diào)幅（AM）：）：使高頻振蕩電磁波的振幅隨信號(hào)使高頻振蕩電磁波的振幅隨信號(hào)的強(qiáng)弱而改變的強(qiáng)弱而改變（2）調(diào)頻（）調(diào)頻（FM)：使高頻振蕩的頻率隨信號(hào)而改變使高頻振蕩的頻率隨信號(hào)而改變二、無線電波的接收二、無線電波的接收電諧

3、振現(xiàn)象：電諧振現(xiàn)象：1、調(diào)諧：、調(diào)諧：2、解調(diào)（檢波）：、解調(diào)（檢波）： 當(dāng)接收電路的固當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的無有頻率跟接收到的無 線電波的線電波的頻率相同時(shí)，激起的振蕩電流最頻率相同時(shí)，激起的振蕩電流最強(qiáng)，這就是電諧振現(xiàn)象強(qiáng)，這就是電諧振現(xiàn)象 使接收電路產(chǎn)生電諧使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程（可通過調(diào)節(jié)可振的過程（可通過調(diào)節(jié)可變電容器來實(shí)現(xiàn)）變電容器來實(shí)現(xiàn)）從經(jīng)過調(diào)制的高頻振蕩中從經(jīng)過調(diào)制的高頻振蕩中“檢檢”出調(diào)制信號(hào)的過出調(diào)制信號(hào)的過程程三、無線電波的波段劃分三、無線電波的波段劃分無線電波的傳播方式：無線電波的傳播方式：長波長波短波短波微波微波電磁波的傳播方式電磁波的傳播方式 地波傳播

4、：地波傳播：因?yàn)椴ㄩL很長，能因?yàn)椴ㄩL很長，能夠很好的繞過障礙物，所以可夠很好的繞過障礙物，所以可以貼地面?zhèn)鞑ァＲ再N地面?zhèn)鞑?。長波、中長波、中波、中短波。波、中短波。 天波傳播：天波傳播：波長比較短，不容波長比較短，不容易衍射，容易被吸收，靠距地易衍射，容易被吸收，靠距地表表50-50-幾百幾百kmkm的電離層反射傳播的電離層反射傳播電磁波。電磁波。短波短波 直線傳播：直線傳播：波長非常短，波長非常短， 能夠穿透電離層，沿直線能夠穿透電離層，沿直線 傳播。傳播。微波微波14.414.4 電磁波與信息化社會(huì)電磁波與信息化社會(huì)一、電磁波與信息的傳遞一、電磁波與信息的傳遞（1）從語言的出現(xiàn)到文字的創(chuàng)造

5、，人類文明）從語言的出現(xiàn)到文字的創(chuàng)造，人類文明每一次重大進(jìn)步都伴隨著信息交流的發(fā)展；每一次重大進(jìn)步都伴隨著信息交流的發(fā)展；（2）由于電磁學(xué)的進(jìn)步，人們開始利用電報(bào)）由于電磁學(xué)的進(jìn)步，人們開始利用電報(bào)來傳遞信息。來傳遞信息。1844年電報(bào)的發(fā)明揭開了電信的年電報(bào)的發(fā)明揭開了電信的序幕；序幕；（3）電磁波可以通過電纜、光纜進(jìn)行有線傳輸，也）電磁波可以通過電纜、光纜進(jìn)行有線傳輸，也可以實(shí)現(xiàn)無線傳輸。電磁波的頻率越高，相同時(shí)間傳可以實(shí)現(xiàn)無線傳輸。電磁波的頻率越高，相同時(shí)間傳遞的信息量越大；遞的信息量越大；（4）光的頻率比無線電波的頻率高得多。因）光的頻率比無線電波的頻率高得多。因此光纜可以傳遞大量信息

6、。此光纜可以傳遞大量信息。二、電視二、電視作為作為2020世紀(jì)最有影響力的發(fā)明世紀(jì)最有影響力的發(fā)明20世紀(jì)50年代年小電視機(jī) 1927年，英國發(fā)明家貝爾德在倫敦年，英國發(fā)明家貝爾德在倫敦公開表演了向遠(yuǎn)處傳遞活動(dòng)圖像的技術(shù)；公開表演了向遠(yuǎn)處傳遞活動(dòng)圖像的技術(shù)；電視廣播的發(fā)射與接收電視廣播的發(fā)射與接收全過程示意圖低頻電信號(hào)低頻電信號(hào)高頻載波信號(hào)高頻載波信號(hào)調(diào)制調(diào)制發(fā)射發(fā)射接收接收_調(diào)諧調(diào)諧解調(diào)解調(diào)檢波檢波還原還原二.雷達(dá)雷達(dá)雷達(dá)在軍事、飛機(jī)導(dǎo)在軍事、飛機(jī)導(dǎo)航、氣象預(yù)測方面有航、氣象預(yù)測方面有巨大作用。巨大作用。二、雷達(dá)二、雷達(dá)1 1、雷達(dá)是利用無線電波來測定物體位置的無線、雷達(dá)是利用無線電波來測定

7、物體位置的無線電設(shè)備。電設(shè)備。雷達(dá)工作原理測距：發(fā)射接收利用發(fā)射與接收之間的時(shí)間差，利用發(fā)射與接收之間的時(shí)間差，計(jì)算出物體的距離。計(jì)算出物體的距離。2 2、雷達(dá)是利用電磁波遇到障礙物（如飛機(jī)等）、雷達(dá)是利用電磁波遇到障礙物（如飛機(jī)等）發(fā)生反射來工作的，雷達(dá)采用的是微波。發(fā)生反射來工作的，雷達(dá)采用的是微波。 2tCs 移動(dòng)電話的體積小，發(fā)射功率小，天線簡單，移動(dòng)電話的體積小，發(fā)射功率小，天線簡單，靈敏度低，必須依靠較大的固定無線電臺(tái)轉(zhuǎn)接，靈敏度低，必須依靠較大的固定無線電臺(tái)轉(zhuǎn)接，這種固定電臺(tái)叫做基地臺(tái)或基站。這種固定電臺(tái)叫做基地臺(tái)或基站。三、移動(dòng)電話 移動(dòng)通信設(shè)備極大的方便了我們的聯(lián)系。移動(dòng)通信

8、設(shè)備極大的方便了我們的聯(lián)系。四、因特網(wǎng)四、因特網(wǎng)14.5電磁波譜一一、電磁波譜、電磁波譜 1 1、電磁波成分：電磁波的頻率范圍、電磁波成分：電磁波的頻率范圍很廣。無線電波、光波（紅外線、可很廣。無線電波、光波（紅外線、可見光、紫外線）、見光、紫外線）、X X射線、射線、射線都射線都是電磁波。是電磁波。 2 2、定義：、定義：按電磁波的波長或頻率大按電磁波的波長或頻率大小的順序把它們排列成譜，小的順序把它們排列成譜，叫做電磁叫做電磁波譜。波譜。如圖所示如圖所示一一、電磁波譜、電磁波譜 不同的電磁波由于具有不同的頻率（波長）具有不不同的電磁波由于具有不同的頻率（波長）具有不同特性同特性 3 3、無

9、線電波：、無線電波：1 1的電磁波。用通信和廣播。的電磁波。用通信和廣播。微波爐用的也是微波爐用的也是無線電波。無線電波。 4 4、紅外線：是一種光波，、紅外線：是一種光波， 比比無線電波短，比可無線電波短，比可見光長。所有物體都輻射紅外線。主要作用是熱作見光長。所有物體都輻射紅外線。主要作用是熱作用。人眼看不見紅外線。用。人眼看不見紅外線。一一、電磁波譜、電磁波譜 5 5、可見光：、可見光：在在700-400nm700-400nm（納米）之間。由各種（納米）之間。由各種色光組成。色光組成。 范圍如下表范圍如下表 6 6、紫外線：、紫外線： 在在5-400nm5-400nm之間，之間，比比紫光

10、短。人眼也紫光短。人眼也看不見紫外線。紫外線具有較高能量。主要作用化看不見紫外線。紫外線具有較高能量。主要作用化學(xué)作用。例滅菌消毒，設(shè)計(jì)防偽措施。學(xué)作用。例滅菌消毒，設(shè)計(jì)防偽措施。 畫面上可以清晰的看到錢畫面上可以清晰的看到錢幣上的防偽標(biāo)記幣上的防偽標(biāo)記 紫外線紫外線注意注意: 消毒燈、驗(yàn)鈔機(jī)燈看起消毒燈、驗(yàn)鈔機(jī)燈看起來是淡藍(lán)色的。這不是紫外來是淡藍(lán)色的。這不是紫外線。線。 紫外線看不見。紫外線看不見。 消毒燈、驗(yàn)鈔機(jī)燈除發(fā)消毒燈、驗(yàn)鈔機(jī)燈除發(fā)出紫外線外，還發(fā)出少量紫出紫外線外，還發(fā)出少量紫光和藍(lán)光光和藍(lán)光 7 7、 X X射線、射線、射線：射線：比紫外線更短的是比紫外線更短的是X X射線、射線、射線。它們能量很高，穿射線。它們能量很高，穿透能力很強(qiáng)。透能力很強(qiáng)。二二、電磁波的能量、電磁波的能量電磁波有能量。電電磁波有能量。電磁波是一種物質(zhì)存磁波是一種物質(zhì)存在的形式。在的形式。例：微波爐，食物例：微波爐，食物增加的能量是微波增加的能量是微波給的。給的。 三三、太陽輻射、太陽輻射 太陽