高二物理选修3-4_14.3_电磁波的发射和接收_LI

1、第十四章第十四章 电磁波电磁波 14.314.3 电磁波的发电磁波的发 射和接收射和接收 电磁波的产生应具备两个条件：电磁波的产生应具备两个条件： （1）要有足够高的频率）要有足够高的频率 频率越高，发射电磁波的本领越大频率越高，发射电磁波的本领越大 （2）振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能）振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能 大的空间，才能有效地把电磁场的能量传播出去。大的空间，才能有效地把电磁场的能量传播出去。 采取开放电路采取开放电路，如图为，如图为lc振荡电路，甲为闭振荡电路，甲为闭 合电路，乙、丙、丁等为开放电路合电路，乙、丙、丁等为开放电路 实际的开放电路是线圈的一端用导线与大

2、地相实际的开放电路是线圈的一端用导线与大地相 连，这条导线叫地线；线圈的另一端用导线与连，这条导线叫地线；线圈的另一端用导线与 高高地架在空中的天线相连。无线电波就由这高高地架在空中的天线相连。无线电波就由这 样巨大的开放电路发射出去样巨大的开放电路发射出去 一、无线电波的发射一、无线电波的发射 1、调制：、调制：使电磁波随各种信号改变的技术叫做调制 使电磁波随各种信号改变的技术叫做调制 （1）调幅（）调幅（am）：）： 使高频振荡电磁波的振幅随信号使高频振荡电磁波的振幅随信号 的强弱而改变的强弱而改变 （2）调频（）调频（fm)： 使高频振荡的频率随信号而改变使高频振荡的频率随信号而改变 二

3、、无线电波的接收二、无线电波的接收 电谐振现象：电谐振现象： 1、调谐：、调谐： 2、解调（检波）：、解调（检波）： 当接收电路的固当接收电路的固 有频率跟接收到的无有频率跟接收到的无 线电波的线电波的 频率相同时，激起的振荡电流最频率相同时，激起的振荡电流最 强，这就是电谐振现象强，这就是电谐振现象 使接收电路产生电谐使接收电路产生电谐 振的过程（可通过调节可振的过程（可通过调节可 变电容器来实现）变电容器来实现） 从经过调制的高频振荡中从经过调制的高频振荡中“检检”出调制信号的过出调制信号的过 程程 三、无线电波的波段划分三、无线电波的波段划分 波段波段波长波长/m频率频率/mhz传播方式

4、传播方式主要用途主要用途 长波长波30000 3000 0.01 0.1地波地波调幅广播调幅广播 导航导航 中波中波30002000.11.5地波和天波地波和天波 中短波中短波200501.5 6天波天波调幅广播调幅广播 电报电报 通通 信信 短波短波50106 30 微微 波波 米波米波10130 300近似直线传近似直线传 播播 调频广播调频广播 电视电视 导导 航航 分米波分米波 10.1300 3000直线传播直线传播电视电视 雷达雷达 导航导航 厘米波厘米波 0.10.013000 30000 毫米波毫米波 0.01 0.001 30000 300000 无线电波的传播方式：无线电波

5、的传播方式： 长波长波 短波短波 微波微波 电磁波的传播方式电磁波的传播方式 地波传播：地波传播：因为波长很长，能因为波长很长，能 够很好的绕过障碍物，所以可够很好的绕过障碍物，所以可 以贴地面传播。以贴地面传播。长波、中长波、中 波、中短波。波、中短波。 天波传播：天波传播：波长比较短，不容波长比较短，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-几百几百kmkm的电离层反射传播的电离层反射传播 电磁波。电磁波。短波短波 直线传播：直线传播：波长非常短，波长非常短， 能够穿透电离层，沿直线能够穿透电离层，沿直线 传播。传播。微波微波 14.414.4 电磁波与信

6、息化社会电磁波与信息化社会 一、电磁波与信息的传递一、电磁波与信息的传递 （1）从语言的出现到文字的创造，人类文明）从语言的出现到文字的创造，人类文明 每一次重大进步都伴随着信息交流的发展；每一次重大进步都伴随着信息交流的发展； （2）由于电磁学的进步，人们开始利用电报）由于电磁学的进步，人们开始利用电报 来传递信息。来传递信息。1844年电报的发明揭开了电信的年电报的发明揭开了电信的 序幕；序幕； （3）电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也）电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也 可以实现无线传输。电磁波的频率越高，相同时间传可以实现无线传输。电磁波的频率越高，相同时间传 递的信息量越

7、大；递的信息量越大； （4）光的频率比无线电波的频率高得多。因）光的频率比无线电波的频率高得多。因 此光缆可以传递大量信息。此光缆可以传递大量信息。 二、电视二、电视作为作为2020世纪最有影响力的发明世纪最有影响力的发明 20世纪50年代年小电视机 1927年，英国发明家贝尔德在伦敦年，英国发明家贝尔德在伦敦 公开表演了向远处传递活动图像的技术；公开表演了向远处传递活动图像的技术； 电视广播的发射与接收电视广播的发射与接收 全过程示意图 低频电信号低频电信号 高频载波信号高频载波信号 调制调制 发射发射 接收接收_调谐调谐 解调解调 检波检波 还原还原 二.雷达 雷达雷达在军事、飞机导在军事

8、、飞机导 航、气象预测方面有航、气象预测方面有 巨大作用。巨大作用。 二、雷达二、雷达 1 1、雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线、雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线 电设备。电设备。 雷达工作原理 测距： 发射接收 利用发射与接收之间的时间差，利用发射与接收之间的时间差， 计算出物体的距离。计算出物体的距离。 2 2、雷达是利用电磁波遇到障碍物（如飞机等）、雷达是利用电磁波遇到障碍物（如飞机等） 发生反射来工作的，雷达采用的是微波。发生反射来工作的，雷达采用的是微波。 2 t cs 移动电话的体积小，发射功率小，天线简单，移动电话的体积小，发射功率小，天线简单， 灵敏度低，必须依靠较

9、大的固定无线电台转接，灵敏度低，必须依靠较大的固定无线电台转接， 这种固定电台叫做基地台或基站。这种固定电台叫做基地台或基站。 三、移动电话 移动通信设备极大的方便了我们的联系。移动通信设备极大的方便了我们的联系。 四、因特网四、因特网 14.5电磁波谱 一、电磁波谱一、电磁波谱 1 1、电磁波成分：电磁波的频率范围、电磁波成分：电磁波的频率范围 很广。无线电波、光波（红外线、可很广。无线电波、光波（红外线、可 见光、紫外线）、见光、紫外线）、x x射线、射线、射线都射线都 是电磁波。是电磁波。 2 2、定义：、定义：按电磁波的波长或频率大按电磁波的波长或频率大 小的顺序把它们排列成谱，小的顺

10、序把它们排列成谱，叫做电磁叫做电磁 波谱。波谱。如图所示如图所示 一、电磁波谱一、电磁波谱 不同的电磁波由于具有不同的频率（波长）具有不不同的电磁波由于具有不同的频率（波长）具有不 同特性同特性 3 3、无线电波：、无线电波：1 1的电磁波。用通信和广播。的电磁波。用通信和广播。 微波炉用的也是微波炉用的也是无线电波。无线电波。 4 4、红外线：是一种光波，、红外线：是一种光波， 比比无线电波短，比可无线电波短，比可 见光长。所有物体都辐射红外线。主要作用是热作见光长。所有物体都辐射红外线。主要作用是热作 用。人眼看不见红外线。用。人眼看不见红外线。 一、电磁波谱一、电磁波谱 5 5、可见光：

11、、可见光：在在700-400nm700-400nm（纳米）之间。由各种（纳米）之间。由各种 色光组成。色光组成。 范围如下表范围如下表 6 6、紫外线：、紫外线： 在在5-400nm5-400nm之间，之间，比比紫光短。人眼也紫光短。人眼也 看不见紫外线。紫外线具有较高能量。主要作用化看不见紫外线。紫外线具有较高能量。主要作用化 学作用。例灭菌消毒，设计防伪措施。学作用。例灭菌消毒，设计防伪措施。 画面上可以清晰的看到钱画面上可以清晰的看到钱 币上的防伪标记币上的防伪标记 返回返回 紫外线紫外线 注意注意: 消毒灯、验钞机灯看起消毒灯、验钞机灯看起 来是淡蓝色的。这不是紫外来是淡蓝色的。这不是紫外 线。线。 紫外线看不见。紫外线看不见。 消毒灯、验钞机灯除发消毒灯、验钞机灯除发 出紫外线外，还发出少量紫出紫外线外，还发出少量紫 光和蓝光光和蓝光 7 7、 x x射线、射线、射线：射线：比紫外线更短的是比紫外线更短的是x x射线、射线、 射线。它们能量很高，穿射线。它们能量很高，穿透能力很强。透能力很强。 二、电磁波的能量二、电磁波的能量 电磁波有能量。电电磁波有能量。电 磁波是一种物质存磁波是一种物质存 在的形式。在的形式。 例：微波炉，食物例：微波炉，食物 增加的能量是微波增加的能量是微波 给的。