電磁波的發(fā)射、傳播和接收匯編

1、 很早很早以前： 希臘人發(fā)現(xiàn)琥珀摩擦互相吸引 富蘭克林和雷電 伏特和伏打電池（將不同的金屬片插入電 解質(zhì)水溶液形成的電池，通稱伏打電池。 ） 然后呢。 1820年！ 奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)！ 1831年！ 法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)的年份！在此之前，他已 經(jīng)努力了將近10年！ （詹姆斯克拉克麥克斯韋 出生的年份！ 只是個(gè)巧合,或者是上帝的安排！） 麥克斯韋年輕時(shí) 帥氣！ 麥克斯韋的熱學(xué)論（關(guān)于分子） 斗志高昂！ 收貨愛情和婚姻 幸福！ 科學(xué)巨人的滄桑 與世長(zhǎng)辭！惋惜！1879年！ 科學(xué)巨人們 漢斯奧斯特（Hansrsted 1777-1851， 丹麥） ,1820年發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)。 邁克爾法拉第

2、（Michael Faraday，公元1791- 1867，英國(guó)） ，1831年發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)。 詹姆斯克拉克麥克斯韋（ James Clerk Maxwell ， 1831-1879，英國(guó)），：論法拉第的力線 （1855年12月至1856年2月）；論物理的力線 （1861至1862年）；電磁場(chǎng)的動(dòng)力學(xué)理論 （1864年12月8日）。麥克斯韋于1873年出版了 科學(xué)名著電磁理論，并預(yù)言了電磁波的存在。 海因里希魯?shù)婪蚝掌潱℉einrich Rudolf Hertz， 18571894，德國(guó)） ，1888年，用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了 電磁波的存在。 奧斯特 法拉第 麥克斯韋 赫茲 3.2 無線電波的發(fā)射、傳播

3、和接收無線電波的發(fā)射、傳播和接收 1888年，麥克斯韋發(fā)現(xiàn)電磁場(chǎng)的年，麥克斯韋發(fā)現(xiàn)電磁場(chǎng)的20后，德國(guó)物理后，德國(guó)物理 學(xué)家赫茲第一次用實(shí)驗(yàn)證明的電磁波的存在。學(xué)家赫茲第一次用實(shí)驗(yàn)證明的電磁波的存在。 在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，電磁波對(duì)我們來在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，電磁波對(duì)我們來 說越來越重要，例如，廣播、電視要利用電磁波，說越來越重要，例如，廣播、電視要利用電磁波， 無線電通信要利用電磁波，航空、航天中的自動(dòng)無線電通信要利用電磁波，航空、航天中的自動(dòng) 控制和通信聯(lián)系都要利用電磁波控制和通信聯(lián)系都要利用電磁波那么，學(xué)習(xí)那么，學(xué)習(xí) 了前面一節(jié)的電磁學(xué)內(nèi)容，我們知道了電磁波是了前面一節(jié)的電磁學(xué)內(nèi)

4、容，我們知道了電磁波是 怎樣產(chǎn)生的、它的性質(zhì)。那么怎樣利用它來傳遞怎樣產(chǎn)生的、它的性質(zhì)。那么怎樣利用它來傳遞 各種信號(hào)？各種信號(hào)？ 電磁震蕩的傳播形成電磁波 發(fā)發(fā) 射射 端端 一一. .無線電波的發(fā)射無線電波的發(fā)射 1.有效發(fā)射無線電波的要求有效發(fā)射無線電波的要求: (1)要有足夠高的頻率要有足夠高的頻率. 頻率越高頻率越高,發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大 (2)電場(chǎng)和磁場(chǎng)必須分散到盡可能大的空間電場(chǎng)和磁場(chǎng)必須分散到盡可能大的空間開放電路開放電路 （實(shí)際（實(shí)際開放電路開放電路有天線和地線）有天線和地線） 天線天線 地線地線 電視信號(hào)發(fā)射塔上的信號(hào) 發(fā)射天線 無線電信號(hào)發(fā)射塔 發(fā)射無線

5、電波的目的：發(fā)射無線電波的目的：傳遞信息（信號(hào)）傳遞信息（信號(hào)） 思考思考：我們要傳遞的訊號(hào)不是等幅高頻振蕩電流，而是一些：我們要傳遞的訊號(hào)不是等幅高頻振蕩電流，而是一些 低頻訊號(hào)（如：聲音訊號(hào)頻率只有幾百至幾千赫茲，圖象訊低頻訊號(hào)（如：聲音訊號(hào)頻率只有幾百至幾千赫茲，圖象訊 號(hào)頻率也不過上萬赫茲）能否把它們直接發(fā)送出去？號(hào)頻率也不過上萬赫茲）能否把它們直接發(fā)送出去？ 載波：載波：用來運(yùn)載信號(hào)的高頻等幅波用來運(yùn)載信號(hào)的高頻等幅波 2、調(diào)制：、調(diào)制：把信號(hào)把信號(hào)“加加”到載波上的過程到載波上的過程 類比：類比：( (電磁波發(fā)射電磁波發(fā)射汽車運(yùn)貨汽車運(yùn)貨) ) “貨物貨物”要傳送的聲音、圖象等訊號(hào)

6、要傳送的聲音、圖象等訊號(hào) “裝上貨物裝上貨物”的過程的過程調(diào)制信號(hào)過程調(diào)制信號(hào)過程 收音機(jī)上面有“AM”和“FM”兩個(gè)鍵。分別 代表什么？ 聲音信號(hào)聲音信號(hào) 高頻振蕩電流高頻振蕩電流 使載波隨各使載波隨各 種信號(hào)而改種信號(hào)而改 變變,叫做叫做調(diào)調(diào) 制制 調(diào)調(diào) 幅幅 (1)調(diào)幅調(diào)幅AM:使高頻振蕩的振幅隨信號(hào)而改變使高頻振蕩的振幅隨信號(hào)而改變 聲音信號(hào)聲音信號(hào) 高頻振蕩電流高頻振蕩電流 使載隨各種使載隨各種 信號(hào)而改變信號(hào)而改變, 叫做叫做調(diào)制調(diào)制 調(diào)調(diào) 頻頻 (2)調(diào)頻調(diào)頻FM:使高頻振蕩的頻率隨信號(hào)而改變使高頻振蕩的頻率隨信號(hào)而改變 聲音信號(hào)的調(diào)制過程：聲音信號(hào)的調(diào)制過程： 二、無線電波的傳

7、播二、無線電波的傳播 1、無線電波的、無線電波的波段波段分布分布 2、無線電波的傳播方式：、無線電波的傳播方式： 微波微波 問題討論問題討論: : 為什么不同波段的無線電電波采用為什么不同波段的無線電電波采用 不同的傳播方式不同的傳播方式? ? 長(zhǎng)波長(zhǎng)波: : 波長(zhǎng)較長(zhǎng)，容易產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。波長(zhǎng)較長(zhǎng)，容易產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。 長(zhǎng)波在地面?zhèn)鞑r(shí)能繞過障礙物長(zhǎng)波在地面?zhèn)鞑r(shí)能繞過障礙物 （大山、高大建筑物（大山、高大建筑物） 長(zhǎng)波容易被電離層吸收；長(zhǎng)波容易被電離層吸收； 短波短波容易被電離層反射；容易被電離層反射； 微波容易穿過電離層。微波容易穿過電離層。 微波微波: 頻率很高；頻率很高； 直線傳播。直線

8、傳播。 空間波、視波空間波、視波 電磁波在空間傳播時(shí)，如果遇到導(dǎo)體，會(huì)使導(dǎo)體產(chǎn) 生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的頻率跟激起它的電磁波的頻率 相同。因此利用放在電磁波傳播空間中的導(dǎo)體(天線和地天線和地 線組成線組成)，就可以接收到電磁波了。 發(fā)射的無線電波如何被接收到呢？ 如何使我們需要的電磁波在接收天線中激 起的感應(yīng)電流最強(qiáng)呢？ 當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相 同時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)。（這種現(xiàn)象叫 做電諧振） 2、電諧振：、電諧振：當(dāng)接收電路的固有頻率跟當(dāng)接收電路的固有頻率跟 接收到的電磁波的頻率相同時(shí)，接收接收到的電磁波的頻率相同時(shí)，接收 電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)，這種現(xiàn)電路

9、中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)，這種現(xiàn) 象叫做電諧振，相當(dāng)于機(jī)械振動(dòng)中的象叫做電諧振，相當(dāng)于機(jī)械振動(dòng)中的 共振。共振。 三、無線電波的接收：三、無線電波的接收： 3、調(diào)諧：、調(diào)諧：使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫做調(diào)諧，能夠調(diào)使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫做調(diào)諧，能夠調(diào) 諧的接收電路叫做調(diào)諧電路。諧的接收電路叫做調(diào)諧電路。 1、接收無線電波的電路：、接收無線電波的電路： 4、調(diào)制：、調(diào)制：把低頻信號(hào)加載到高頻等幅震蕩電流上把低頻信號(hào)加載到高頻等幅震蕩電流上 叫做調(diào)制（分為調(diào)頻和調(diào)幅）叫做調(diào)制（分為調(diào)頻和調(diào)幅） 調(diào)頻：調(diào)頻：使電磁波的頻率隨信號(hào)而改變；使電磁波的頻率隨信號(hào)而改變； 調(diào)幅：調(diào)幅：使電磁波的振幅隨信

10、號(hào)而改變。使電磁波的振幅隨信號(hào)而改變。 4 4、解調(diào)：、解調(diào)：使聲音或圖像從高頻電流中還原出來，這個(gè)過程使聲音或圖像從高頻電流中還原出來，這個(gè)過程 是調(diào)制的逆過程，所以叫解調(diào)。調(diào)幅波的解調(diào)也叫是調(diào)制的逆過程，所以叫解調(diào)。調(diào)幅波的解調(diào)也叫“檢檢 波波”。 類比：類比：( (電磁波接收電磁波接收汽車進(jìn)站和卸貨汽車進(jìn)站和卸貨) ) “貨物貨物”要傳送的聲音、圖象等訊號(hào)要傳送的聲音、圖象等訊號(hào) “進(jìn)站進(jìn)站”電諧振電諧振 “卸貨卸貨”的過程的過程解調(diào)信號(hào)過程解調(diào)信號(hào)過程 小結(jié) 發(fā)射電磁波的條件 無線電波的傳播方式 調(diào)制、電諧振、調(diào)諧等概念 1 1 、下列幾種方式中，能提高振蕩電路向外輻射下列幾種方式中，

11、能提高振蕩電路向外輻射 能量本領(lǐng)的有：能量本領(lǐng)的有： A A減小振蕩電路中的電容減小振蕩電路中的電容 B B增加振蕩時(shí)的電壓增加振蕩時(shí)的電壓 C C增加電容器充電的電荷量增加電容器充電的電荷量 D D用開放電路，不用閉合電路用開放電路，不用閉合電路 答案：AD 2、關(guān)于無線電波的發(fā)射過程，下列說法、關(guān)于無線電波的發(fā)射過程，下列說法 正確的是：正確的是： A 必須對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制；必須對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制； B 必須對(duì)信號(hào)進(jìn)行電諧振；必須對(duì)信號(hào)進(jìn)行電諧振； C 必須把信號(hào)加在高頻電流上；必須把信號(hào)加在高頻電流上； D必須使用開放電路必須使用開放電路 ACD 3 3、無線電接收機(jī)中調(diào)諧電路的可變電容器、無

12、線電接收機(jī)中調(diào)諧電路的可變電容器 動(dòng)片，從完全旋入到完全旋出都不能接收到動(dòng)片，從完全旋入到完全旋出都不能接收到 某一較高頻率電臺(tái)送出的信號(hào)，要接收到電某一較高頻率電臺(tái)送出的信號(hào)，要接收到電 信號(hào)，應(yīng)：信號(hào)，應(yīng)： A A增加電源兩端的電壓增加電源兩端的電壓 B B將線圈中的鐵芯取走將線圈中的鐵芯取走 C C增大調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù)增大調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù) D D減少調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù)減少調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù) 答案：BD 4 4、有波長(zhǎng)分別為、有波長(zhǎng)分別為290m290m、397m397m、566m566m的無線的無線 電波同時(shí)傳向收音機(jī)的接收天線，當(dāng)把收電波同時(shí)傳向收音機(jī)的接收天線，當(dāng)把收 音機(jī)的調(diào)諧頻率調(diào)到音機(jī)的調(diào)諧頻率調(diào)到756kHz756kHz時(shí)。時(shí)。 （1 1）哪種波長(zhǎng)的無線電波在收音機(jī)中產(chǎn)生）哪種波長(zhǎng)的無線電波在收音機(jī)中產(chǎn)生 的電流最強(qiáng)？的電流最強(qiáng)？ （2 2）如果想接收到波長(zhǎng)為）如果想接收到波長(zhǎng)為290m290m的無線電波，的無線電波， 應(yīng)把調(diào)諧電路中可變電容器的動(dòng)片旋進(jìn)些應(yīng)把調(diào)諧電路中可變電容器的動(dòng)片旋進(jìn)些 還是旋出些？還是旋出些？ 397m 397m 旋出些旋出些 5 5、關(guān)于無線電波的傳播下列敘述