《1.神奇的电磁波》课件1.ppt

1.神奇的电磁波,电磁波在通信、遥感、空间探测、工农业生产、国防、科学研究及日常生活中都得到了广泛的应用。,进入20世纪，无线电通信事业得到了迅猛发展，相继出现了无线电广播、雷达、无线电传真机、电视、无线电寻呼机（BP机）、移动电话（手机）。1957年，第一颗人造卫星发身成功，人类开始步入卫星通信时代。,前言,从赫兹用实验证实电磁波的存在后，电磁波很快就应用在远距离无线电通信上。1906年，美国做了一次试验性的广播。以后无线电广播就开始进入千家万户。,1932年，英国广播公司播出世界上第一个规范的电视节目，从此，人类开始步入电视时代。,电视系统的原理与广播系统的原理基本相同，它们主要由发射系统和接收系统组成，电视系统有图像和声音两部分，而广播系统则只有声音部分。,你能说出电视系统及接收流程图吗？,广播系统呢？,电视发送与接收简介:,(1)摄像管将光信号转化为电信号（摄像机核心器件）,(2)显像管将电信号转化为光信号（电视机核心器件）,(3)电视台的发送与电视机的接收,(4)为在屏幕上获得整幅的图像,无论摄像管还是显象管都要进行“扫描”.,移动通信,移动通信是指通信双方至少有一方可以自由移动进行信息交换的通信方式。,移动通信以其特有的灵活、便捷的优点符合现代社会人们对通信技术的要求，成为20世纪80年代中期以来发展最为迅速的通信方式。,你能想象出移动通信的工作模式吗？,雷达,电磁波的发现,1、电磁波的发现背景,A、麦克斯韦-科学神童,B、法拉第对麦克斯韦的激励,C、前人的工作成果,2、伟大的预言,A、变化的磁场产生电场-电磁感应现象,B、假设-变化的电场会产生磁场,C、预言电磁场的存在-1864年，麦氏发表了电磁场理论，成为人类历史上预言电磁波存在的第一人。,电磁波产生原因,例如：水波,问题：电磁波和水波类似？,一、认识电磁波,电磁波产生之后，传播时不需要任何介质，在真空中也能传播，其在真空中传播速度为固定值，是宇宙中物质运动的最快速度，与光速相同，数值为3108m/s。电磁波是个大家族，根据波长的大小，分为短波、中波、长波、微波、红外线、可见光、紫外线、射线、射线等。,二、描述电磁波,电磁波,定义：变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地传播。这种变化的电磁场在空间以一定的速度传播的过程叫做电磁波。,电磁波与机械波不同，不需要介质，可以在真空中传播。电磁波的速度等于光速！光是以波动形式传播的一种电磁振动。,在快速变化的电流周围会产生电磁波，为了描述电磁波的特征，科学家们引入了频率、波长、波速三个物理参数，其概念与关系见下表：,电磁波与无线电波,频率在数百千赫兹到数百兆赫兹之间的电磁波叫做无线电波，它包括短波、中波、长波、微波，无线电波也仅仅是电磁波的一部分，但电磁波不仅仅只有无线电波，仅仅只有频率相对较低的一部分电磁波才叫无线电波。无线电波广泛地应用于无线电通讯、广播、电视等方面，无线电波的发射和接受通过天线实现。,三、电磁波谱,电磁波谱：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱，叫电磁波谱。由无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、射线合起来构成范围非常广阔的电磁波谱。,电磁波频谱的划分,频段波长范围频率范围极高频(EHF)0.11cm30300GHz特高频(SHF)110cm330GHz超高频(UHF)10100cm0.33GHz甚高频(VHF)110m30300MHz高频(HF)10100m330MHz中频(MF)0.11km0.33MHz低频(LF)110km30300kHz甚低频(VLF)10100km330kHz超低频(ULF)0.11Mm0.33kHz特低频(SLF)110Mm30300Hz极低频(ELF)10100Mm330Hz,电磁波谱分布示意图,无线电波,无线电波：波长大于1mm（频率小于300GHz)的电磁波用途：通信、广播和天体物理研究等,(1)红外线是一种波长比红光的波长还长的不可见光。其波长范围很宽，约750nm106nm,(2)显著作用：热作用。,(3)由英国物理学家赫谢尔于1800年首先发现红外线，一切物体都在不停地辐射红外线，物体温度越高，辐射红外线的本领越强。,红外线,(4)用途:红外摄影、红外遥感技术,长三角的“热岛”,观察物体，照像等等，都是可见光的应用。,能作用于人的眼睛并引起视觉的称为可见光，如：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各色光。在电磁波中是一个很窄的波段，（波长为750nm370nm）。,可见光,紫外线,（2）由德国物理学家里