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(chǎng)和磁場(chǎng)必須分散到盡可能）振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)必須分散到盡可能大的空間，才能有效地把電磁場(chǎng)的能量傳播出去。大的空間，才能有效地把電磁場(chǎng)的能量傳播出去。 采取開(kāi)放電路采取開(kāi)放電路，如圖為，如圖為L(zhǎng)C振蕩電路，甲為閉振蕩電路，甲為閉合電路，乙、丙、丁等為開(kāi)放電路合電路，乙、丙、丁等為開(kāi)放電路實(shí)際的開(kāi)放電路是線(xiàn)圈的一端用導(dǎo)線(xiàn)與大地相實(shí)際的開(kāi)放

2、電路是線(xiàn)圈的一端用導(dǎo)線(xiàn)與大地相連，這條導(dǎo)線(xiàn)叫地線(xiàn)；線(xiàn)圈的另一端用導(dǎo)線(xiàn)與連，這條導(dǎo)線(xiàn)叫地線(xiàn)；線(xiàn)圈的另一端用導(dǎo)線(xiàn)與高高地架在空中的天線(xiàn)相連。無(wú)線(xiàn)電波就由這高高地架在空中的天線(xiàn)相連。無(wú)線(xiàn)電波就由這樣巨大的開(kāi)放電路發(fā)射出去樣巨大的開(kāi)放電路發(fā)射出去一、無(wú)線(xiàn)電波的發(fā)射一、無(wú)線(xiàn)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(wú)線(xiàn)電波的接收二、無(wú)線(xiàn)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(wú)有頻率跟接收到的無(wú) 線(xiàn)電波的線(xiàn)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(guò)程（可通過(guò)調(diào)節(jié)可振的過(guò)程（可通過(guò)調(diào)節(jié)可變電容器來(lái)實(shí)現(xiàn)）變電容器來(lái)實(shí)現(xiàn)）從經(jīng)過(guò)調(diào)制的高頻振蕩中從經(jīng)過(guò)調(diào)制的高頻振蕩中“檢檢”出調(diào)制信號(hào)的過(guò)出調(diào)制信號(hào)的過(guò)程程三、無(wú)線(xiàn)電波的波段劃分三、無(wú)線(xiàn)電波的波段劃分無(wú)線(xiàn)電波的傳播方式：無(wú)線(xiàn)電波的傳播方式：長(zhǎng)波長(zhǎng)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(zhǎng)很長(zhǎng)，能因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)很長(zhǎng)，能夠很好的繞過(guò)障礙物，所以可夠很好的繞過(guò)障礙物，所以可以貼地面?zhèn)鞑ァＲ再N地面?zhèn)鞑?。長(zhǎng)波、中長(zhǎng)波、中波、中短波。波、中短波。 天波傳播：天波傳播：波長(zhǎng)比較短，不容波長(zhǎng)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(xiàn)傳播：直線(xiàn)傳播：波長(zhǎng)非常短，波長(zhǎng)非常短， 能夠穿透電離層，沿直線(xiàn)能夠穿透電離層，沿直線(xiàn) 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(yǔ)言的出現(xiàn)到文字的創(chuàng)造

5、，人類(lèi)文明）從語(yǔ)言的出現(xiàn)到文字的創(chuàng)造，人類(lèi)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(kāi)始利用電報(bào)）由于電磁學(xué)的進(jìn)步，人們開(kāi)始利用電報(bào)來(lái)傳遞信息。來(lái)傳遞信息。1844年電報(bào)的發(fā)明揭開(kāi)了電信的年電報(bào)的發(fā)明揭開(kāi)了電信的序幕；序幕；（3）電磁波可以通過(guò)電纜、光纜進(jìn)行有線(xiàn)傳輸，也）電磁波可以通過(guò)電纜、光纜進(jìn)行有線(xiàn)傳輸，也可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)傳輸。電磁波的頻率越高，相同時(shí)間傳可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)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(wú)線(xiàn)電波的頻率高得多。因）光的頻率比無(wú)線(xiàn)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(guó)發(fā)明家貝爾德在倫敦年，英國(guó)發(fā)明家貝爾德在倫敦公開(kāi)表演了向遠(yuǎn)處傳遞活動(dòng)圖像的技術(shù)；公開(kāi)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(guò)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(cè)方面有航、氣象預(yù)測(cè)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(wú)線(xiàn)電波來(lái)測(cè)定物體位置的無(wú)線(xiàn)、雷達(dá)是利用無(wú)線(xiàn)電波來(lái)測(cè)定

7、物體位置的無(wú)線(xiàn)電設(shè)備。電設(shè)備。雷達(dá)工作原理測(cè)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(lái)工作的，雷達(dá)采用的是微波。發(fā)生反射來(lái)工作的，雷達(dá)采用的是微波。 2tCs 移動(dòng)電話(huà)的體積小，發(fā)射功率小，天線(xiàn)簡(jiǎn)單，移動(dòng)電話(huà)的體積小，發(fā)射功率小，天線(xiàn)簡(jiǎn)單，靈敏度低，必須依靠較大的固定無(wú)線(xiàn)電臺(tái)轉(zhuǎn)接，靈敏度低，必須依靠較大的固定無(wú)線(xiàn)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(huà) 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(wú)線(xiàn)電波、光波（紅外線(xiàn)、可很廣。無(wú)線(xiàn)電波、光波（紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)）、見(jiàn)光、紫外線(xiàn)）、X X射線(xiàn)、射線(xiàn)、射線(xiàn)都射線(xiàn)都是電磁波。是電磁波。 2 2、定義：、定義：按電磁波的波長(zhǎng)或頻率大按電磁波的波長(zhǎng)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(zhǎng)）具有不不同的電磁波由于具有不同的頻率（波長(zhǎng)）具有不同特性同特性 3 3、無(wú)

9、線(xiàn)電波：、無(wú)線(xiàn)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(wú)線(xiàn)電波。無(wú)線(xiàn)電波。 4 4、紅外線(xiàn)：是一種光波，、紅外線(xiàn)：是一種光波， 比比無(wú)線(xiàn)電波短，比可無(wú)線(xiàn)電波短，比可見(jiàn)光長(zhǎng)。所有物體都輻射紅外線(xiàn)。主要作用是熱作見(jiàn)光長(zhǎng)。所有物體都輻射紅外線(xiàn)。主要作用是熱作用。人眼看不見(jiàn)紅外線(xiàn)。用。人眼看不見(jiàn)紅外線(xiàn)。一一、電磁波譜、電磁波譜 5 5、可見(jiàn)光：、可見(jiàn)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(xiàn)：、紫外線(xiàn)： 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(jiàn)紫外線(xiàn)。紫外線(xiàn)具有較高能量。主要作用化看不見(jiàn)紫外線(xiàn)。紫外線(xiàn)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(huà)面上可以清晰的看到錢(qián)畫(huà)面上可以清晰的看到錢(qián)幣上的防偽標(biāo)記幣上的防偽標(biāo)記 紫外線(xiàn)紫外線(xiàn)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(lái)是淡藍(lán)色的。這不是紫外來(lái)是淡藍(lán)色的。這不是紫外線(xiàn)。線(xiàn)。 紫外線(xiàn)看不見(jiàn)。紫外線(xiàn)看不見(jiàn)。 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(xiàn)外，還發(fā)出少量紫出紫外線(xiàn)外，還發(fā)出少量紫光和藍(lán)光光和藍(lán)光 7 7、 X X射線(xiàn)、射線(xiàn)、射線(xiàn)：射線(xiàn)：比紫外線(xiàn)更短的是比紫外線(xiàn)更短的是X X射線(xiàn)、射線(xiàn)、射線(xiàn)。它們能量很高，穿射線(xiàn)。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(yáng)輻射、太陽(yáng)輻射 太陽(yáng)