3電磁波譜　電磁波的應(yīng)用4 無(wú)線電波的發(fā)射傳播和接收

1、3電磁波譜電磁波的應(yīng)用4無(wú)線電波的發(fā)射、傳播和接收學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識(shí) 脈 絡(luò)1.知道電磁波譜以及各組成部分2知道無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、射線的主要作用(重點(diǎn)、難點(diǎn))3知道什么樣的電磁振蕩電路有利于向外發(fā)射電磁波(重點(diǎn))4了解無(wú)線電波的調(diào)制和發(fā)射過(guò)程的簡(jiǎn)單概念，了解調(diào)諧、解調(diào)及無(wú)線電波接收的基本原理(難點(diǎn))電磁波譜、電磁波的應(yīng)用 1電磁波譜(1)電磁波譜按電磁波的波長(zhǎng)大小的順序排列成的波譜(2)構(gòu)成電磁波譜包括無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、射線等2幾種電磁波的特點(diǎn)及應(yīng)用電磁波譜無(wú)線電波紅外線可見(jiàn)光紫外線X射線射線頻率由左向右，頻率變化為：由小到大真空中波長(zhǎng)由左向右

2、，波長(zhǎng)變化為：由大到小特性波動(dòng)性強(qiáng)熱效應(yīng)感光性強(qiáng)化學(xué)作用、熒光效應(yīng)、殺菌穿透力強(qiáng)穿透力最強(qiáng)用途通訊、廣播、電視紅外遙測(cè)、紅外攝像、紅外制導(dǎo)照明、照相等日光燈、殺菌、治療皮膚病等檢查、探測(cè)、透視、治療探測(cè)、治療1適當(dāng)?shù)淖贤饩€照射有利于人的身體健康()2醫(yī)學(xué)上用來(lái)做人體透視的是紅外線(×)1為什么超遠(yuǎn)程無(wú)線電利用無(wú)線電波中的長(zhǎng)波波段，而雷達(dá)利用微波波段？【提示】根據(jù)波的衍射特性，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，越容易繞過(guò)障礙物，所以超遠(yuǎn)程無(wú)線電利用長(zhǎng)波波段微波波長(zhǎng)短，傳播時(shí)直線性好，雷達(dá)正是利用了微波直線傳播性好的特點(diǎn)2.紅外體溫計(jì)不用與人體接觸便可以迅速測(cè)量體溫，如圖3­3­1所示，你知

3、道它的工作原理嗎？圖3­3­1【提示】根據(jù)體溫越高，輻射紅外線越強(qiáng)的原理1對(duì)電磁波的理解(1)電磁波是一種物質(zhì)，像電場(chǎng)、磁場(chǎng)一樣它是客觀存在的真實(shí)物質(zhì)，是一種物質(zhì)存在的另一種形式(2)電磁波具有能量，以電磁場(chǎng)的形式存在的能量，也就是說(shuō)電磁場(chǎng)的能量通過(guò)電磁波來(lái)傳播(3)電磁波不需要其他介質(zhì)就能傳播(4)電磁波能量與頻率有關(guān)，頻率越高，能量越大(5)電磁波在真空中的傳播速度是c3.0×108 m/s.(6)電磁波能傳遞信息2各種電磁波共性與個(gè)性的比較(1)共性它們?cè)诒举|(zhì)上都是電磁波，它們的行為服從相同的規(guī)律，各波段之間的區(qū)別并沒(méi)有絕對(duì)的意義都遵守公式vf，它們?cè)谡婵罩?/p>

4、的傳播速度是c3.0×108 m/s.它們的傳播都不需要介質(zhì)它們都具有反射、折射、衍射和干涉的特性(2)個(gè)性不同電磁波的頻率或波長(zhǎng)不同，表現(xiàn)出不同的特性，波長(zhǎng)越長(zhǎng)越容易產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象，波長(zhǎng)越短穿透能力越強(qiáng)同頻率的電磁波，在不同介質(zhì)中速度不同不同頻率的電磁波，在同一種介質(zhì)中傳播時(shí)，頻率越大折射率越大，速度越小應(yīng)用范圍不同：無(wú)線電波用于通信和廣播，紅外線用于加熱和遙感技術(shù)，紫外線用于殺菌消毒X射線應(yīng)用于醫(yī)學(xué)上的X光照片射線檢查金屬部件的缺陷不同電磁波的產(chǎn)生機(jī)理不同無(wú)線電波是由LC回路中自由電子的周期性運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，紅外線、可見(jiàn)光和紫外線是由原子的外層電子受到激發(fā)產(chǎn)生的，X射線是由原子的

5、內(nèi)層電子受到激發(fā)產(chǎn)生的，射線是由原子核受到激發(fā)產(chǎn)生的1關(guān)于電磁波譜，下列說(shuō)法中正確的是()AX射線對(duì)生命物質(zhì)有較強(qiáng)的作用，過(guò)量的X射線輻射會(huì)引起生物體的病變B射線是波長(zhǎng)最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高C紫外線比紫光更容易發(fā)生干涉和衍射D在電磁波譜中，更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是射線E紅外線容易穿透云霧煙塵【解析】X射線對(duì)生命物質(zhì)有較強(qiáng)的作用，過(guò)量的X射線輻射會(huì)引起生物體的病變，故A正確；射線是波長(zhǎng)最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高，故B正確；在電磁波譜中從無(wú)線電波到射線，波長(zhǎng)逐漸減小，頻率逐漸增大，而波長(zhǎng)越大，波動(dòng)性越強(qiáng)，越容易發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象，因此紫光比紫外線更容易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，無(wú)線

6、電波最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故C、D錯(cuò)；紅外線波長(zhǎng)比可見(jiàn)光長(zhǎng)，更容易發(fā)生衍射、易穿透云霧煙塵，E正確【答案】ABE2某防空雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率為f3×103 MHz，屏幕上尖形波顯示，從發(fā)射到接收經(jīng)歷時(shí)間t0.4 ms，那么被監(jiān)視的目標(biāo)到雷達(dá)的距離為_(kāi) km.該雷達(dá)發(fā)出的電磁波的波長(zhǎng)為_(kāi) m.【解析】sct1.2×105 m120 km，這是電磁波往返的路程，所以目標(biāo)到雷達(dá)的距離為60 km.由cf可得0.1 m.【答案】600.1雷達(dá)偵察問(wèn)題的解決方法1電磁波在空中的傳播速度可認(rèn)為等于真空中的光速c，根據(jù)雷達(dá)熒光屏上發(fā)射波形和反射波形間的時(shí)間間隔，可求得偵察距離2根據(jù)發(fā)射無(wú)線

7、電波的方向和仰角，確定被偵察物體的位置3雷達(dá)的最大偵察距離應(yīng)等于電磁波在雷達(dá)發(fā)射相鄰兩個(gè)脈沖的時(shí)間間隔內(nèi)傳播距離的一半無(wú)線電波的發(fā)射、傳播和接收 1無(wú)線電波的發(fā)射(1)有效發(fā)射無(wú)線電波的條件振蕩電路產(chǎn)生的電場(chǎng)和磁場(chǎng)必須分布到廣大的開(kāi)放空間中，即采用開(kāi)放電路要有足夠高的振蕩頻率，研究表明頻率越高，振蕩電路向外發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大(2)調(diào)制載波：用來(lái)“運(yùn)載”信號(hào)的高頻等幅波調(diào)制：把傳遞的信號(hào)“加”到載波上的過(guò)程常用的調(diào)制方法有調(diào)幅和調(diào)頻兩種a調(diào)幅：使高頻振蕩的振幅隨信號(hào)而變b調(diào)頻：使高頻振蕩的頻率隨信號(hào)而變2無(wú)線電波的傳播與接收(1)地波：沿地球表面空間傳播的無(wú)線電波(2)天波：依靠電離層的反射來(lái)

8、傳播的無(wú)線電波(3)直線傳播：沿直線傳播的電磁波叫空間波或視波(4)電磁波的接收原理：電磁波在傳播過(guò)程中如果遇到導(dǎo)體，會(huì)使導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流因此，空中的導(dǎo)體可以用來(lái)接收電磁波電諧振與調(diào)諧a電諧振：當(dāng)接收電路的固有頻率跟收到的電磁波的頻率相同時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流最強(qiáng)的現(xiàn)象它與機(jī)械振動(dòng)中的共振類似b調(diào)諧：使接收電路中產(chǎn)生電諧振的過(guò)程通常說(shuō)的選臺(tái)即為調(diào)諧過(guò)程調(diào)諧的基本原理就是電諧振1頻率越高，振蕩電路發(fā)射電磁波本領(lǐng)越大()2電視臺(tái)可以直接向外發(fā)射聲音信號(hào)(×)3電視臺(tái)發(fā)射的電磁波都經(jīng)過(guò)了調(diào)制()1怎樣才能形成開(kāi)放電路？【提示】在振蕩電路中，使電容器變成兩條長(zhǎng)的直導(dǎo)線，一條深入高空成

9、為天線，另一條接入地下成為地線，形成開(kāi)放電路2電視中的伴音信號(hào)是怎樣從電視臺(tái)發(fā)射出去的？【提示】通過(guò)“調(diào)頻”的方法發(fā)射3要提高LC振蕩電路輻射電磁波的本領(lǐng)，應(yīng)該采取的措施是()A增加輻射波的波長(zhǎng)B增加輻射波的頻率C使振蕩電容的正對(duì)面積足夠小D盡可能使電場(chǎng)和磁場(chǎng)分散開(kāi)E減小回路中的電容和電感【解析】提高電磁波發(fā)射本領(lǐng)(功率)應(yīng)增大f，電磁場(chǎng)應(yīng)盡可能擴(kuò)散到周?chē)臻g，形成開(kāi)放電路f，C，要使f增大，應(yīng)減小L或C，故正確答案為B、C、E.【答案】BCE4為了把需要傳遞的信號(hào)(圖像、聲音等)加載到電磁波上發(fā)射出去，必須對(duì)振蕩電流進(jìn)行_(填“調(diào)諧”“調(diào)制”或“解調(diào)”)【解析】信息(聲音或圖像等)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)后，往往由于信號(hào)頻率低不能直接用來(lái)發(fā)射，需要把要傳遞的電信號(hào)“加載”到高頻電磁波上，這就是調(diào)制【答案】調(diào)制無(wú)線電波的發(fā)射及相關(guān)問(wèn)題1無(wú)線電波的發(fā)射：由振蕩器(常用LC振蕩電路)產(chǎn)生高頻振蕩電流