電磁波和無線電通信ppt

感悟,固定電話之間有電話線連接著，信息是由電流通過電話線傳遞的,移動電話之間沒有電話線連接，它是靠什么傳遞信息的？,電磁波,6-2電磁波和無線電通信,奧斯特電流的磁效應(yīng),法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象,英國物理學(xué)家經(jīng)典電磁理論的奠基人。1831年6月13日出生于愛丁堡。15歲那年他的一篇關(guān)于卵形曲線畫法的論文發(fā)表在愛丁堡皇家學(xué)會會刊上，比笛卡爾的方法還簡便。16歲進(jìn)入愛丁堡大學(xué)聽課，專攻數(shù)學(xué)，很重視實(shí)驗(yàn)。19歲考入劍橋大學(xué)，23歲以優(yōu)異的成績畢業(yè)，并留校工作。29歲起任倫敦皇家學(xué)院物理學(xué)和天文學(xué)教授。1871年起負(fù)責(zé)籌劃卡文迪許實(shí)驗(yàn)室。1879年因癌癥逝世，終年48歲。,麥克斯韋,一、麥克斯韋的電磁場理論偉大的預(yù)言,C.想象線圈不存在時線圈所在處的空間還有電場嗎？,A.線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流說明了什么？,麥克斯韋認(rèn)為變化的磁場在線圈中產(chǎn)生電場，正是這種電場(渦旋電場)在線圈中驅(qū)使自由電子做定向的移動，引起了感應(yīng)電流。,1、變化的磁場產(chǎn)生電場如圖所示，當(dāng)穿過螺線管的磁場隨時間變化時，上面的線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流使燈泡發(fā)光。,B.如果用不導(dǎo)電的塑料線繞制線圈，線圈中還會有電流、電場嗎？,有電場、無電流,有！,電磁場麥克斯韋根據(jù)自己的理論進(jìn)一步預(yù)言，如果在空間某域中有周期性變化的電場，那么，這個變化的電場就在它周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場，這個變化的磁場又在它周圍空間產(chǎn)生新的周期性變化的電場?？梢?，變化的電場和變化的磁場是相互聯(lián)系的，形成一個不可分離的統(tǒng)一體，這就是電磁場。,2變化的電場產(chǎn)生磁場既然變化的磁場能夠在空間產(chǎn)生電場，那么，變化的電場能不能夠在空間產(chǎn)生磁場？,二、電磁波,變化的電場和變化的磁場交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)地傳播。這種變化的電磁場在空間以一定的速度傳播的過程叫做電磁波。,電磁波的波形圖,波峰,波谷,兩個波峰（或波谷）之間的距離叫波長，用字母表示，單位：m,導(dǎo)體內(nèi)每秒電流變化的次數(shù)叫頻率，用字母f表示，單位：Hz,不同頻率（或不同波長）的電磁波的傳播速度都相同,頻率大的電磁波的波長短,波速、波長、頻率,2、電磁波的特點(diǎn),1）電磁波是橫波EBV,)計(jì)算滿足：v=/T=f,4)電磁波的頻率由振源決定，同一電磁波在不同介質(zhì)中傳播，v和變化，v介400nm）,（400nm5nm）,小,大,（1mm700nm）,（1mm）,（5nm）,四、電磁波家族,波長不斷減小，頻率不斷增大。,紅外線,是一種光波，比無線電波短，比可見光長。所有物體都輻射紅外線。主要作用是熱作用。人眼看不見紅外線。,利用紅外線測量體溫,紅外線主要作用是熱作用，可以利用紅外線來加熱物體和進(jìn)行紅外線遙感；,紅外線主要作用是熱作用，可以利用紅外線來加熱物體和進(jìn)行紅外線遙感,紅外線技術(shù)的應(yīng)用,注意:烤箱中的紅光,不是紅外線,紅外線是看不見的.,利用紅外線檢測人體的健康狀態(tài)，本圖片是人體的背部熱圖，透過圖片可以根據(jù)不同顏色判斷病變區(qū)域,紅外線衛(wèi)星云圖顯示一九九九年九月十六日臺風(fēng)約克于清晨靠近香港時,中心的風(fēng)眼清晰可見,無線電波,1的電磁波。用通信和廣播。微波爐用的也是無線電波。,電視塔能發(fā)射無線電波,利用微波加熱,微波爐可產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁波（微波），食物的分子在微波的作用下劇烈振動，使得內(nèi)能增加，溫度升高,微波爐中不能使用金屬容器，因?yàn)槲⒉茉诮饘僦挟a(chǎn)生強(qiáng)大電流，會損壞微波爐,微波爐,微波爐的外殼是金屬殼，爐門的玻璃上有金屬網(wǎng)，因?yàn)榻饘倬W(wǎng)有對電磁波屏蔽作用，可以保證電磁波的泄露不會超過允許值,紫外線,波長范圍在5-400nm的電磁波是紫外線。,紫外線具有較高的能量。,紫外線消毒,紫外線驗(yàn)鈔,紫外線主要作用是化學(xué)作用，可用來殺菌和消毒；,X射線和射線,波長比紫外線更短的電磁波就是X射線和射線,X射線和射線的波長很短，具有很強(qiáng)的穿透性。,倫琴射線有較強(qiáng)的穿透本領(lǐng)，利用其穿透本領(lǐng)與物質(zhì)的密度有關(guān)，進(jìn)行對人體的透視和檢查部件的缺陷；射線的穿透本領(lǐng)更大，在工業(yè)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，如探傷，測厚或用刀進(jìn)行手術(shù),電場是電荷周圍客觀存在的物質(zhì),磁場時客觀存在的物質(zhì),電磁波是客觀存在的物質(zhì),電磁波具有能量,殲20戰(zhàn)斗機(jī),殲20戰(zhàn)斗機(jī)是我國第五代戰(zhàn)斗機(jī)，它的特點(diǎn)之一是具有“隱形”功能，雷達(dá)不能發(fā)現(xiàn)它,你知道它的形狀和材料有什么特征嗎？,形狀特征：能將雷達(dá)發(fā)射來的電磁波反射到其它方向,材料特征：能吸收電磁波，減少對電磁波的反射,五、微波通信,請你用一個簡單的實(shí)驗(yàn)證明電磁波的存在？,Eg.當(dāng)打開日光燈時，會在附近的收音機(jī)中聽到雜音，這雜音就是電路通斷時形成時斷時續(xù)的電流，在周圍空間激發(fā)出電磁波被收音機(jī)接受而產(chǎn)生的,1、無線電波的劃分及應(yīng)用,振蕩電路,聲音信號,高頻振蕩電流,調(diào)頻,2、電磁波的發(fā)射,調(diào)頻：使電磁波的頻率隨信號改變，這種調(diào)制方式叫做調(diào)頻。用FM表示。,要有效發(fā)射電磁波，振蕩電路必須滿足兩個條件：振蕩頻率足夠高電場和磁場盡可能分布到較大的空間,3.無線電波的傳播方式：,中波,中短波,超短波,超短波,長波容易被電離層吸收；短波容易被電離層反射；微波容易穿過電離層。,短波,微波:頻率很高；直線傳播。,電磁波發(fā)射和接受流程圖,電磁波的發(fā)射,電磁波的接收,高頻振蕩電流,檢波（解調(diào)）,傳播,練習(xí),1.當(dāng)導(dǎo)體中有_時，在它的周圍空間就會產(chǎn)生_。2電磁波在真空中的傳播速度等于_m/s，這個速度與_在真空中的傳播速度相同。3頻率的基本單位是Hz，1MHz=_kHz=_Hz。4我國1-12電視頻道的波長范圍是1.37-5.71m，那么它們頻率的范圍應(yīng)是_-_MHz。5波長為300m的電磁波屬于A長波B中波C短波D微波,迅速變化的電流,電磁波,3108,光,103,106,53,218.5,B,小結(jié),一、電磁波1、電磁波的產(chǎn)生與電磁場有關(guān)2、波長從大到小的順序：無線電波、光波（紅外線、可見光、紫外線）、X射線、射線三、電磁波有能量，電磁波是一種物質(zhì)。,課堂練習(xí),1.關(guān)于電磁波的說法中正確的（）A、電磁波只能在真空中傳播。B、波長不同的電磁波的速度不同。C、電磁波是沿某一特定方向向空間遠(yuǎn)處傳播的。D、變化的電流在周圍的空間產(chǎn)生電磁波。,2、聽收音機(jī)時，偶爾會聽到里面有雜音，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因不可能的是（）A.旁邊臺燈打開的瞬間B.附近的電焊機(jī)在工作C.雷雨天閃電發(fā)生時D.有人在用電烙鐵焊接電器元件,課堂練習(xí),3、3G時代的到來，將使我們可以使用3G手機(jī)隨時隨地進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)登錄。對于手機(jī)無線上網(wǎng)，下列說法正確的是【】A.使用電磁波傳輸數(shù)字信號B.使用電磁波傳輸模擬信號c.使用超聲波傳輸數(shù)字信號D.使用紅外線傳輸模擬信號,課堂練習(xí),4、下列設(shè)備的運(yùn)行與電磁波無關(guān)的是（）A.“嫦娥一號”接收地面指揮中心的運(yùn)行指令