第五节　电磁波谱

1、1第五节电磁波谱第五节电磁波谱2课前自主学案课前自主学案核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练课标定位课标定位知能优化训练知能优化训练第五节电磁波谱第五节电磁波谱3课标定位课标定位学习目标：学习目标：1.了解信息主要是通过电磁波传输的；了了解信息主要是通过电磁波传输的；了解信息的处理和数字通信、信息记录等解信息的处理和数字通信、信息记录等2了解电视和雷达的基本原理；了解数字信号和因了解电视和雷达的基本原理；了解数字信号和因特网特点特网特点3知道电磁波谱，掌握不同的电磁波产生的机理知道电磁波谱，掌握不同的电磁波产生的机理4知道红外线、紫外线、知道红外线、紫外线、X射线的主要作用射线的主

2、要作用重点难点：重点难点：1.电视机成像原理，雷达定位原理电视机成像原理，雷达定位原理2电磁波谱及其特性，对电磁波能量的理解电磁波谱及其特性，对电磁波能量的理解4课前自主学案课前自主学案一、电磁波与信息的传递一、电磁波与信息的传递1电磁波可以通过电磁波可以通过_、_进行有进行有线传输，也可以进行线传输，也可以进行_传输传输2电磁波的电磁波的_越高，相同时间传递的越高，相同时间传递的信息量越大信息量越大光缆光缆电缆电缆无线无线频率频率5二、电视二、电视1电视发射系统：摄像管的作用是摄取景物的图电视发射系统：摄像管的作用是摄取景物的图像并将其转换为像并将其转换为_镜头把景物的像成在镜头把景物的像成

3、在摄像管的屏上，通过电子束的扫描，显像管把一幅摄像管的屏上，通过电子束的扫描，显像管把一幅图像按照各个部分的图像按照各个部分的_情况，逐点地变为强情况，逐点地变为强弱不同的信号电流，然后调制高频电流，最后通过弱不同的信号电流，然后调制高频电流，最后通过天线把带有信号的电磁波发射出去天线把带有信号的电磁波发射出去2接收系统：电视接收端接收到高频信号后，经接收系统：电视接收端接收到高频信号后，经调谐、解调，将得到的调谐、解调，将得到的_送到送到_，去控制显像管里电子枪发射电子束的强弱，在荧光去控制显像管里电子枪发射电子束的强弱，在荧光屏上扫描，在屏上便出现了与摄像管屏上相同的图屏上扫描，在屏上便出

4、现了与摄像管屏上相同的图像像电信号电信号明暗明暗图像信号图像信号显像管显像管6三、雷达三、雷达1雷达是利用无线电波来测定雷达是利用无线电波来测定_的的无线电设备电磁波遇到障碍物要发生反射，无线电设备电磁波遇到障碍物要发生反射，雷达就是利用电磁波的这个特性工作的雷达雷达就是利用电磁波的这个特性工作的雷达用的是用的是_2雷达有一个可以转动的天线，它能向一定方雷达有一个可以转动的天线，它能向一定方向发射向发射_，每次发射的时间短于，每次发射的时间短于1 s，两次发射的时间间隔大约是，两次发射的时间间隔大约是0.1 ms，测，测出从发射无线电波到接收反射波的时间出从发射无线电波到接收反射波的时间t，就

5、可，就可以确定障碍物的距离以确定障碍物的距离s.再根据发射无线电波的再根据发射无线电波的_和和_，便可准确确定物体位置，便可准确确定物体位置物体位置物体位置微波微波无线电脉冲无线电脉冲方向方向仰角仰角7四、移动电话四、移动电话每一部移动电话都是一个每一部移动电话都是一个_，它将，它将用户的声音转变为用户的声音转变为_发射到空中；发射到空中；同时它又相当于一台同时它又相当于一台_，捕捉空中的电，捕捉空中的电磁波，使用户接收到通话对方送来的信息磁波，使用户接收到通话对方送来的信息无线电台无线电台高频电信号高频电信号收音机收音机8五、因特网五、因特网世界上最大的计算机互联网世界上最大的计算机互联网_

6、的飞的飞速发展，将从根本上改变我们的生活和工作方速发展，将从根本上改变我们的生活和工作方式人们可以通过互联网听音乐、看电视、聊式人们可以通过互联网听音乐、看电视、聊天、购物，可以通过互联网查阅各种资料，进天、购物，可以通过互联网查阅各种资料，进行远程教学、远程医疗，甚至可以为身处世界行远程教学、远程医疗，甚至可以为身处世界各地的人召开电视会议，数以亿计的人通过因各地的人召开电视会议，数以亿计的人通过因特网联系起来，通过资源共享和最有效的全球特网联系起来，通过资源共享和最有效的全球合作，推动人类社会更快向前发展合作，推动人类社会更快向前发展因特网因特网9六、电磁波谱六、电磁波谱1电磁波谱的概念：

7、按电磁波的电磁波谱的概念：按电磁波的_大小的顺序把它们排列成的谱大小的顺序把它们排列成的谱2电磁波谱中，不同波长电磁波谱中，不同波长(或频率或频率)的电磁波的特的电磁波的特点及应用对比：点及应用对比：波长或频率波长或频率电磁波电磁波谱谱无线电波无线电波红红外外线线可可见见光光紫紫外外线线X射射线线射射线线频率频率由左向右，频率变化为：由小到大由左向右，频率变化为：由小到大真空中真空中波长波长由左向右，波长变化为：由大到小由左向右，波长变化为：由大到小10电磁电磁波谱波谱无线无线电波电波红外线红外线可见可见光光紫外线紫外线 X射线射线 射线射线特性特性波动波动性强性强热效应热效应强强感光感光性强

8、性强化学作化学作用、荧用、荧光作用光作用穿透力穿透力大大穿透穿透力最力最强强用途用途通讯、通讯、广播、广播、天体天体研究研究加热、加热、遥测、遥测、夜视、夜视、红外摄红外摄像、红像、红外制导外制导照明、照明、照相照相等等日光灯、日光灯、杀菌、杀菌、治疗皮治疗皮肤病等肤病等检查、检查、探测、探测、透视、透视、治疗、治疗、 探测、探测、治疗治疗113.电磁波传递能量电磁波传递能量(1)电磁波是一种物质，电磁波是一种物质，_通过实验证实通过实验证实了电磁波的存在了电磁波的存在(2)各种各样的仪器能够探测到许多电磁波，表各种各样的仪器能够探测到许多电磁波，表明电磁波具有明电磁波具有_4太阳辐射太阳辐射

9、太阳辐射的能量集中在太阳辐射的能量集中在_、_和紫外线三个区域，在眼睛感觉最和紫外线三个区域，在眼睛感觉最敏感的敏感的_光附近，辐射的能量最强光附近，辐射的能量最强赫兹赫兹能量能量可见光可见光红外线红外线黄绿黄绿12核心要点突破核心要点突破一、雷达一、雷达1.用途：利用无线电波来测定物体位置的无线用途：利用无线电波来测定物体位置的无线电设备电设备(如图如图1441)图图1441132雷达的原理：利用电磁波遇到障碍物发生反雷达的原理：利用电磁波遇到障碍物发生反射的特性射的特性3确定位置的方法：已知无线电波的传播速度确定位置的方法：已知无线电波的传播速度为为c，测出从发射无线电波脉冲到接收反射回来

10、，测出从发射无线电波脉冲到接收反射回来无线电波的时间无线电波的时间t，就可由公式，就可由公式2sct确定被测确定被测物体的距离，再根据无线电波的方向和仰角，物体的距离，再根据无线电波的方向和仰角，便可以确定被测物体的位置了便可以确定被测物体的位置了144构造及特点构造及特点一般由天线系统、发射装置、接收装置、输出一般由天线系统、发射装置、接收装置、输出装置装置(显示器显示器)、电源、用于控制雷达工作和处理、电源、用于控制雷达工作和处理信号的计算机以及防干扰设备等构成信号的计算机以及防干扰设备等构成(1)雷达既是无线电波的发射端，又是无线电波雷达既是无线电波的发射端，又是无线电波的接收端的接收端

11、(2)雷达使用的无线电波是直线性好、反射性能雷达使用的无线电波是直线性好、反射性能强的微波波段强的微波波段(3)雷达发射的是不连续的无线电波，即脉冲，雷达发射的是不连续的无线电波，即脉冲，每次发射时间短于每次发射时间短于1 s，两次发射的时间间隔，两次发射的时间间隔约为约为0.1 ms.15(4)障碍物的距离等情况都由显示器直接显示出障碍物的距离等情况都由显示器直接显示出来来5应用：探测飞机、导弹等军事目标；可以用应用：探测飞机、导弹等军事目标；可以用于导航；天文学上研究星体；在气象上可以用于导航；天文学上研究星体；在气象上可以用于探测台风、雷雨、乌云等于探测台风、雷雨、乌云等特别提醒：特别提

12、醒：当反射波形与发射波形对应的时间当反射波形与发射波形对应的时间间隔等于发射脉冲的时间间隔时，雷达的侦察间隔等于发射脉冲的时间间隔时，雷达的侦察距离最大距离最大xct/2.16二、电磁波谱及特性二、电磁波谱及特性无线电波、红外线、可见光、紫外线、无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线、射线合起来，便构成了范围非常广阔的电磁波射线合起来，便构成了范围非常广阔的电磁波谱谱1无线电波：波长大于无线电波：波长大于1 mm(频率小于频率小于300 GHz)的电磁波是无线电波无线电波用于通信的电磁波是无线电波无线电波用于通信和广播和广播172红外线：红外线的波长比红光的波长还长，是红外线：红外线的

13、波长比红光的波长还长，是不可见光，不能引起人的视觉一切物体不可见光，不能引起人的视觉一切物体(不管大不管大小、也无论是否有生命小、也无论是否有生命)，凡是由分子、原子等微，凡是由分子、原子等微粒构成的物体都在不停地辐射红外线物体温度越粒构成的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高，辐射红外线的本领越强红外线有以下主要作用：红外线有以下主要作用：(1)红外线遥感：勘测地热、寻找水源、人体检查红外线遥感：勘测地热、寻找水源、人体检查等等(2)红外线遥控：家用电器配套的遥控器发出红外红外线遥控：家用电器配套的遥控器发出红外线脉冲信号，受控机器就会按照指令改变工作状线脉冲信号，受

14、控机器就会按照指令改变工作状态态18(3)加热物体：红外线很容易使物体的温度升高，加热物体：红外线很容易使物体的温度升高，如市场上的如市场上的“远红外烤箱远红外烤箱”3可见光：可见光的波长在可见光：可见光的波长在700 nm到到400 nm之之间，不同颜色的光是波长间，不同颜色的光是波长(频率频率)范围不同的电磁波范围不同的电磁波.序号序号红红橙橙黄黄绿绿蓝、靛蓝、靛紫紫真空中真空中的波长的波长/nm70062062060060058058049049045045040019天空看起来是蓝色的，是由于波长较短的光比天空看起来是蓝色的，是由于波长较短的光比波长较长的光更容易被散射傍晚的阳光比较波

15、长较长的光更容易被散射傍晚的阳光比较红，是由于大气对波长较短的蓝光、紫光比波红，是由于大气对波长较短的蓝光、紫光比波长较长的红光、橙光吸收较强的缘故长较长的红光、橙光吸收较强的缘故4紫外线：紫外线也是不可见光，其波长比紫紫外线：紫外线也是不可见光，其波长比紫光还短，波长范围为光还短，波长范围为5 nm到到370 nm之间高温之间高温物体发出的光中往往都含有紫外线紫外线的物体发出的光中往往都含有紫外线紫外线的显著特征是化学作用，它能促使人体合成维生显著特征是化学作用，它能促使人体合成维生素素D，但不能过多照射，能杀死多种细菌，具有，但不能过多照射，能杀死多种细菌，具有消毒功能消毒功能205X射线

16、和射线和射线：射线：X射线和射线和射线的波长都比射线的波长都比紫外线短紫外线短X射线对生命物质有较强的作用，过射线对生命物质有较强的作用，过量的照射会引起生物体的病变量的照射会引起生物体的病变X射线能够穿透射线能够穿透物质，可以用于人体透视，检查金属零件内部物质，可以用于人体透视，检查金属零件内部的缺陷的缺陷射线具有很高的能量，在医学上可以射线具有很高的能量，在医学上可以用来治疗癌症，也可探测金属部件内部的缺用来治疗癌症，也可探测金属部件内部的缺陷陷从无线电波到从无线电波到射线都是本质相同的电磁波，其射线都是本质相同的电磁波，其行为服从共同的规律，各波段之间的区别并没行为服从共同的规律，各波段

17、之间的区别并没有绝对的意义有绝对的意义21课堂互动讲练课堂互动讲练电磁波的特性及应用电磁波的特性及应用下列关于电磁波谱各成员说法正确的是下列关于电磁波谱各成员说法正确的是()A最容易发生衍射现象的是无线电波最容易发生衍射现象的是无线电波B紫外线有明显的热效应紫外线有明显的热效应CX射线穿透能力较强，所以可用来检查工件射线穿透能力较强，所以可用来检查工件 D晴朗的天空看起来是蓝色是光散射的结果晴朗的天空看起来是蓝色是光散射的结果22【精讲精析精讲精析】波长越长越易衍射，故波长越长越易衍射，故A正确；正确；有明显热效应的是红外线，故有明显热效应的是红外线，故B错误；错误；X射线射线因其穿透能力常用

18、于人体拍片和检查金属零因其穿透能力常用于人体拍片和检查金属零件缺陷，故件缺陷，故C正确；天空的蓝色是由于波长较正确；天空的蓝色是由于波长较短的光易被散射，故短的光易被散射，故D正确正确【答案答案】ACD【方法总结方法总结】掌握各类电磁波的特性及用掌握各类电磁波的特性及用途是解决此类问题的关键途是解决此类问题的关键23变式训练变式训练1间谍卫星上装有某种遥感照相机，可间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标这种照相机能拍到晚用来探测军用和民用目标这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车，即使车队离开，也瞒不过上关灯行驶的汽车，即使车队离开，也瞒不过它这种遥感照相机敏感的电磁波属于它这种遥感照相机敏感的电磁波属于()A可见光波段可见光波段 B红外波段红外波段C紫外波段紫外波段 DX射线波段射线波段24解析：解析：选选B.所有的物体都能发出红外线，热的所有的物体都能发出红外线，热的物体的红外线辐射比冷的物体的强，间谍卫星物体的红外线辐射比冷的物体的强，间谍卫星上装的遥感照相机，实际上是红外线探测器，上装的遥感照相机，实际上是红外线探测器，它能在较冷的背景上探测出较热物体的红外线它