電磁波及其傳播.ppt

17 2電磁波及其傳播 復(fù)習(xí) 什么叫信息 人類(lèi)特有的信息是什么 信息和信息傳播活動(dòng)依次經(jīng)歷了哪五次巨大的變革 早期的信息傳播工具有哪些 議一議 小明的姐姐在外地工作 后天奶奶就要60大壽了 如果你是小明 你如何用最快的方法通知姐姐趕回來(lái)呢 a 在古代的時(shí)候 b 在上世紀(jì)50年代 c 在21世紀(jì)的今天 你已認(rèn)識(shí)的波 水波繩波聲波 所有的波都是在傳播周期性變化的運(yùn)動(dòng)形態(tài) 都可以傳播能量和信息 波源偏離平衡位置的最大距離叫做振幅 振幅用A表示 單位是m 振幅是反映波源振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量 振幅越大 振動(dòng)越強(qiáng) 上述三種現(xiàn)象有什么共同點(diǎn) 波的基本特征 振幅 周期 和頻率f波長(zhǎng) 波速v波長(zhǎng) 頻率和波速的關(guān)系 波的特征及其關(guān)系 振幅 周期 頻率 波長(zhǎng) 波速 波源偏離平衡位置的最大距離 反映波源振動(dòng)強(qiáng)弱 波源振動(dòng)一次所需的時(shí)間 波源每秒內(nèi)振動(dòng)的次數(shù) 反映波源振動(dòng)快慢 波在一個(gè)周期內(nèi)傳播的距離 等于相鄰波峰 波谷 間距離 波在單位時(shí)間內(nèi)傳播的路程 反映波傳播快慢 A T f v m s Hz m m s 互為倒數(shù) 請(qǐng)從波形判斷下列哪個(gè)波振幅大 請(qǐng)從波形判斷下列哪個(gè)波頻率高 了解電磁波 赫茲 麥克斯韋 麥克斯韋 1831 1879 和赫茲 1857 1894 麥克斯韋是英國(guó)物理學(xué)家 一生從事過(guò)多方面的物理學(xué)研究工作 最杰出的貢獻(xiàn)是在經(jīng)典電磁理論方面 年僅33歲的麥克斯韋對(duì)當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)的電磁現(xiàn)象進(jìn)行了研究 導(dǎo)出了著名的麥克斯韋方程組 建立了電磁場(chǎng)理論 這個(gè)理論告訴我們 電能生磁 磁又能生電 當(dāng)導(dǎo)體中有迅速變化的電流時(shí) 在導(dǎo)體周?chē)目臻g會(huì)有電磁波產(chǎn)生 并向外傳播 電磁波的傳播速度等于真空中的光速 麥克斯韋由此大膽預(yù)言 光也是一種電磁波 麥克斯韋逝世后 31歲的德國(guó)物理學(xué)家赫茲首先用實(shí)驗(yàn)一一驗(yàn)證了麥克斯韋的各項(xiàng)電磁理論 證明了光就是一種電磁波 在赫茲發(fā)現(xiàn)電磁波后不到6年 人們通過(guò)無(wú)線電報(bào) 1894 實(shí)現(xiàn)了用電磁波傳播信息 其他利用電磁波的技術(shù) 也像雨后春筍般相繼問(wèn)世 無(wú)線電廣播 1906 無(wú)線電話 1916 電視 1929 微波通訊 1933 雷達(dá) 1935 以及遙控 遙感 衛(wèi)星通訊 射電天文學(xué) 它們使整個(gè)世界的面貌發(fā)生了深刻的變化 因此我們說(shuō)電磁波的應(yīng)用帶來(lái)了第4次信息傳播活動(dòng)的巨大變革 電 磁 光的統(tǒng)一 被認(rèn)為是19世紀(jì)科學(xué)史上最偉大的綜合之一 麥克斯韋創(chuàng)立電磁場(chǎng)理論的功績(jī)完全可以和牛頓當(dāng)年創(chuàng)立經(jīng)典力學(xué)的功績(jī)相提并論 是繼牛頓力學(xué)創(chuàng)立后在物理學(xué)發(fā)展史上的又一重要里程碑 麥克斯韋的名字和牛頓的名字一樣 是近代物理學(xué)的象征 電磁波是在空間傳播的周期性變化的電磁場(chǎng) 伽利略 1564 1642 近代自然科學(xué)之父 他為牛頓的理論體系奠定了基礎(chǔ) 牛頓 1642 1727 偉大的物理學(xué)家 天文學(xué)家和數(shù)學(xué)家 經(jīng)典力學(xué)體系的奠基人 麥克斯韋 1831 1879 創(chuàng)立電磁場(chǎng)理論 是近代物理學(xué)的象征 愛(ài)因斯坦 1879 1955 舉世聞名的德裔美國(guó)科學(xué)家 現(xiàn)代物理學(xué)的開(kāi)創(chuàng)者和奠基人 電磁波看不見(jiàn) 摸不著 怎么知道它真實(shí)存在呢 電磁波的特點(diǎn) 電磁波在空間是向各個(gè)方向傳播的 電磁波的傳播速度等于光在真空中的傳播速度 即3 108m s 在空氣中的波速與真空中近似 不同頻率 或不同波長(zhǎng) 的電磁波的傳播速度都相同 所以頻率較高的電磁波 波長(zhǎng)較短 長(zhǎng)虹智高 波長(zhǎng)長(zhǎng) 紅 紫 頻率 聲波 水波 繩波 超聲波 次聲波等機(jī)械波只能在介質(zhì)中傳播 電磁波的傳播卻不需要介質(zhì)可以在真空中傳播 這是電磁波與機(jī)械波重大區(qū)別之一 兩臺(tái)電視機(jī)顯示畫(huà)面的差異表明 電磁波具有一定的波速且傳播需要時(shí)間 某電臺(tái)使用的電磁波的頻率為1MHz 則它在真空中的波長(zhǎng)是 若某收音機(jī)能接收的波長(zhǎng)最長(zhǎng)的電磁波在真空中的波長(zhǎng)為990m 則此電磁波的頻率是 下列關(guān)于電磁波的說(shuō)法中正確的是 A 電磁波的傳播需要介質(zhì)B 電磁波沿某一特定方向向空間遠(yuǎn)處傳播C 電磁波是向空間各個(gè)方向傳播的D 電磁波與水波完全一樣比較可見(jiàn)光 紅外線 無(wú)線電波 微波及激光在真空中傳播速度的大小 則應(yīng)為 300m 3 03 105Hz C 一樣大 1 我國(guó)是世界上手機(jī)用戶(hù)最多的國(guó)家 手機(jī)間是通過(guò) 傳遞信息的 我們能聽(tīng)到手機(jī)發(fā)出的聲音 因?yàn)槭謾C(jī)中的發(fā)聲體在 2 若將打開(kāi) 功能的手機(jī)放在真空玻璃罩中 再用另一手機(jī)撥打罩內(nèi)的手機(jī)號(hào)碼 結(jié)果看見(jiàn)罩內(nèi)手機(jī) 收到呼叫信號(hào) 卻聽(tīng)不到手機(jī)的鈴聲 這是因?yàn)?不能傳聲 3 若將打開(kāi) 功能的手機(jī)分別放在塑料容器和金屬容器內(nèi) 再用另一手機(jī)撥打容器內(nèi)的手機(jī)號(hào)碼 結(jié)果發(fā)現(xiàn) 容器內(nèi)手機(jī)能收到呼叫信號(hào) 而 容器內(nèi)手機(jī)不能收到呼叫信號(hào) 表明金屬容器 電磁波 電磁波 振動(dòng) 背景燈光提示 能 音樂(lè)或振動(dòng)提示 塑料 能屏蔽 金屬 真空 電磁屏蔽 電磁波的傳播不需要介質(zhì) 可以在真空中傳播 但不能在金屬中傳播 在金屬罩內(nèi) 電磁波信號(hào)會(huì)被屏蔽 電磁波譜和電磁波的應(yīng)用 電磁污染 聽(tīng)說(shuō)手機(jī)輻射很?chē)?yán)重啊 1 電磁波頻率的單位是 常用單位是千赫 kHz 和兆赫 MHz 20MHz kHz Hz2 中央電視臺(tái)第一套節(jié)目的頻率為52 5MHz 電磁波在真空中的傳播速度是 m s 則中央電視臺(tái)一套節(jié)目的波長(zhǎng)是 m 3 現(xiàn)代社會(huì)人類(lèi)已離不開(kāi)電磁波 我們生活在電磁波的海洋中 電磁波是一個(gè)很大的家族 按其頻率由大到小的順序排列依次是 射線 X射線 紫外線 和紅外線 微波 中波和長(zhǎng)波 用電磁波傳遞聲音和圖像信號(hào)的原理 電磁波傳遞聲音和圖像信號(hào)就象鴿子送信一樣 鴿子送信 先將信號(hào)載在電磁波上 再把載有信號(hào)的電磁波發(fā)射出去 到達(dá)接收處設(shè)法從電磁波上把信號(hào)檢出來(lái) 電磁波的發(fā)射過(guò)程 由高頻振蕩器產(chǎn)生高頻振蕩電流把要傳遞的聲音和圖像信號(hào)變成電流信號(hào) 電信號(hào) 將振蕩器產(chǎn)生的高頻振蕩電流和聲音 圖像的信號(hào)電流一同輸入到調(diào)制器中 使高頻振蕩電流隨著傳遞的聲音圖像信號(hào)發(fā)生相應(yīng)的變化把隨著聲音圖像信號(hào)而變化的高頻振蕩電流送到發(fā)射天線 發(fā)射出電磁波 養(yǎng)鴿子 寫(xiě)信 綁信 放飛信鴿 電磁波的發(fā)射過(guò)程 電磁波的接收過(guò)程 用天線接收電磁波用調(diào)諧器即收音機(jī)或電視機(jī)中選臺(tái)的電路選出所需要的電信號(hào)讓高頻振蕩電流經(jīng)過(guò)檢波器 就能將要傳遞的聲音信號(hào)和圖像信號(hào)從高頻振蕩電流中 檢 出把聲音信號(hào)和圖象信號(hào)分別送到揚(yáng)聲器和電視機(jī) 就能聽(tīng)到聲音 看到圖像 抓鳥(niǎo) 選出信鴿 取信 讀信 電磁波的接收過(guò)程 中央電視臺(tái)第一套節(jié)目的頻率為52 5MHz 1MHz 106Hz 電磁波在真空中的傳播速度 填 大于 等于 或 小于 光在真空中的傳播速度 其速度大小為m s 則中央電視臺(tái)第一套節(jié)目的波長(zhǎng)為m 等于3 1085 71 當(dāng)你打開(kāi)或者關(guān)閉電燈時(shí) 你會(huì)從附近收音機(jī)中聽(tīng)到 喀 喀 的雜音 這雜音是由于電路 時(shí)發(fā)出的 被收音機(jī)接收而產(chǎn)生的 通斷 電磁波 鴿子送信 返回 聲音信號(hào)的產(chǎn)生 聲音信號(hào)的傳送 話筒前的人 振蕩器