電磁波的發(fā)射和接收

關(guān)于電磁波的發(fā)射和接收【知識回顧】電磁波的產(chǎn)生應(yīng)具備兩個條件：（1）要有足夠高的頻率振蕩電路向外界輻射能量的本領(lǐng)，即單位時間輻射出去的的能量，與頻率的四次方成正比。頻率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大（2）振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大的空間，才能有效地把電磁場的能量傳播出去。

采取開放電路，如圖為LC振蕩電路，甲為閉合電路，乙、丙、丁等為開放電路實(shí)際的開放電路是線圈的一端用導(dǎo)線與大地相連，這條導(dǎo)線叫地線；線圈的另一端用導(dǎo)線與高高地架在空中的天線相連。無線電波就由這樣巨大的開放電路發(fā)射出去第2頁,共49頁，2024年2月25日，星期天一、無線電波的發(fā)射1、調(diào)制：使電磁波隨各種信號改變的技術(shù)叫做調(diào)制（1）調(diào)幅（AM）：（2）調(diào)頻（FM)：使高頻振蕩電磁波的振幅隨信號的強(qiáng)弱而改變調(diào)幅后的高頻振蕩電流它的振幅包絡(luò)線跟所攜帶信息的變化規(guī)律完全一樣，振幅變化的周期與攜帶信息的變化周期一樣．使高頻振蕩的頻率隨信號而改變調(diào)頻后的高頻振蕩信號的振幅不變，但它的頻率按攜帶信息的強(qiáng)弱而變化，在信息的峰值處頻率偏移中心頻率最大，頻率變化的周期與信息變化的周期一樣第3頁,共49頁，2024年2月25日，星期天音頻信號無線電波的發(fā)射流程圖第4頁,共49頁，2024年2月25日，星期天二、無線電波的接收電諧振現(xiàn)象：1、調(diào)諧：2、解調(diào)（檢波）：

當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的無線電波的頻率相同時，激起的振蕩電流最強(qiáng)，這就是電諧振現(xiàn)象．

使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程．（可通過調(diào)節(jié)可變電容器來實(shí)現(xiàn)）從經(jīng)過調(diào)制的高頻振蕩中“檢”出調(diào)制信號的過程．簡單收音機(jī)的接收第5頁,共49頁，2024年2月25日，星期天三、無線電波的波段劃分注（1）波長大于1mm（頻率低于300GHz）的電磁波稱做無線電波（2）不同波段的無線電波的傳播特點(diǎn)不一樣，發(fā)射、接收所用的設(shè)備和技術(shù)也不相同，因此有不同的用途第6頁,共49頁，2024年2月25日，星期天無線電波的波段化分（根據(jù)：波長/頻率）第7頁,共49頁，2024年2月25日，星期天無線電波的傳播方式：長波短波微波微波第8頁,共49頁，2024年2月25日，星期天電磁波的傳播方式地波傳播：因?yàn)椴ㄩL很長，能夠很好的繞過障礙物，所以可以貼地面?zhèn)鞑ァ！L波、中波、中短波。第9頁,共49頁，2024年2月25日，星期天天波傳播：波長比較短，不容易衍射，容易被吸收，靠距地表50-幾百km的電離層反射傳播電磁波?！滩ǖ?0頁,共49頁，2024年2月25日，星期天直線傳播：波長非常短，能夠穿透電離層，沿直線傳播?！⒉ǖ?1頁,共49頁，2024年2月25日，星期天第十四章電磁波14.4電磁波與信息化社會第12頁,共49頁，2024年2月25日，星期天一、電磁波與信息的傳遞（1）從語言的出現(xiàn)到文字的創(chuàng)造，人類文明的每一次重大進(jìn)步都伴隨著信息交流的發(fā)展；（2）由于電磁學(xué)的進(jìn)步，人們開始利用電報來傳遞信息。1844年電報的發(fā)明揭開了電信的序幕；（3）電磁波可以通過電纜、光纜進(jìn)行有線傳輸，也可以實(shí)現(xiàn)無線傳輸。電磁波的頻率越高，相同時間傳遞的信息量越大；（4）光的頻率比無線電波的頻率高得多。因此光纜可以傳遞大量信息。2、電視（1）1927年，英國發(fā)明家貝爾德在倫敦公開表演了向遠(yuǎn)處傳遞活動圖像的技術(shù)；馬可尼無線電波第13頁,共49頁，2024年2月25日，星期天電磁波帶來的發(fā)展

人們利用電磁波發(fā)展了無線電技術(shù)。電磁波給人類社會帶來了深刻而又巨大的變化，由此開辟了電子技術(shù)的新時代。今日的天空，已充滿了各種頻率不同、功率不同、傳遞信息各異的電磁波。由于電磁波的存在以及無線電技術(shù)的飛躍發(fā)展，人類才能在遙遠(yuǎn)的他鄉(xiāng)，聽到和看到親人的音容笑貌；電報、廣播、電視靠它傳遞；衛(wèi)星靠它控制、導(dǎo)航……看不見的電波，使得人類社會的發(fā)展日新月異。第14頁,共49頁，2024年2月25日，星期天電磁波與我們的生活電視臺通過電磁波，將精彩的電視節(jié)目展現(xiàn)給我們。第15頁,共49頁，2024年2月25日，星期天二、電視—作為20世紀(jì)最有影響力的發(fā)明20世紀(jì)50年代年的小電視機(jī)

1927年，英國發(fā)明家貝爾德在倫敦公開表演了向遠(yuǎn)處傳遞活動圖像的技術(shù)；第16頁,共49頁，2024年2月25日，星期天二、電視—作為20世紀(jì)最有影響力的發(fā)明80年代我們常見的黑白電視機(jī)第17頁,共49頁，2024年2月25日，星期天二、電視—作為20世紀(jì)最有影響力的發(fā)明最新的大屏幕液晶彩電第18頁,共49頁，2024年2月25日，星期天二、電視—作為20世紀(jì)最有影響力的發(fā)明手表式彩電浴缸式彩電第19頁,共49頁，2024年2月25日，星期天閱讀課文P85，試著理解電視機(jī)的成像原理簡單地說：電視信號是電視臺先把影像信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢园l(fā)射的——，發(fā)射出去后被接收的電信號通過——被還原為光的圖象重現(xiàn)熒光屏。第20頁,共49頁，2024年2月25日，星期天現(xiàn)代電視技術(shù)

通過電子束的掃描，顯像管把一幅圖像按照各個部分的明暗情況，逐點(diǎn)地變?yōu)閺?qiáng)弱不同的信號電流，然后用信號電流調(diào)制高頻電流，最后通過天線把帶有信號的電磁波發(fā)射出去圖像的采集及傳輸攝像管第21頁,共49頁，2024年2月25日，星期天現(xiàn)代電視技術(shù)圖像的采集及傳輸（1）、接收機(jī)收到高頻信號以后，經(jīng)過調(diào)諧、解調(diào)、將得到的圖像信號送到顯像管。（2）、顯像管里的電子槍發(fā)射電子束的強(qiáng)弱受圖像信號的控制，同時也像攝像管的電子槍那樣，在熒光屏上掃描，在熒光屏上就出現(xiàn)了與攝像管屏上相同的圖像。（3）、攝像機(jī)在1s內(nèi)傳送25幅畫面，接收機(jī)也同樣每1s播25幅圖片，由于視覺的暫留效應(yīng)，人感覺到的是活動的圖像。顯像管第22頁,共49頁，2024年2月25日，星期天電視廣播的發(fā)射與接收全過程示意圖低頻電信號高頻載波信號調(diào)制發(fā)射接收_調(diào)諧解調(diào)檢波還原第23頁,共49頁，2024年2月25日，星期天二.雷達(dá)雷達(dá)在軍事、飛機(jī)導(dǎo)航、氣象預(yù)測方面有巨大作用。二、雷達(dá)1、雷達(dá)是利用無線電波來測定物體位置的無線電設(shè)備。第24頁,共49頁，2024年2月25日，星期天常見的車載雷達(dá)第25頁,共49頁，2024年2月25日，星期天預(yù)警雷達(dá)第26頁,共49頁，2024年2月25日，星期天搜索雷達(dá)第27頁,共49頁，2024年2月25日，星期天第28頁,共49頁，2024年2月25日，星期天“鋪路爪”遠(yuǎn)程預(yù)警雷達(dá)第29頁,共49頁，2024年2月25日，星期天每套8億美元的美售臺預(yù)警雷達(dá)第30頁,共49頁，2024年2月25日，星期天利用雷達(dá)進(jìn)行天氣預(yù)報汽車倒車?yán)走_(dá)第31頁,共49頁，2024年2月25日，星期天雷達(dá)工作原理測距：發(fā)射接收利用發(fā)射與接收之間的時間差，計(jì)算出物體的距離。2、雷達(dá)是利用電磁波遇到障礙物（如飛機(jī)等）發(fā)生反射來工作的，雷達(dá)采用的是微波。

第32頁,共49頁，2024年2月25日，星期天

移動電話的體積小，發(fā)射功率小，天線簡單，靈敏度低，必須依靠較大的固定無線電臺轉(zhuǎn)接，這種固定電臺叫做基地臺或基站。三、移動電話移動通信設(shè)備極大的方便了我們的聯(lián)系。第33頁,共49頁，2024年2月25日，星期天四、因特網(wǎng)第34頁,共49頁，2024年2月25日，星期天電磁波的危害第35頁,共49頁，2024年2月25日，星期天電磁波的危害電磁波可能造成的傷害手機(jī)釋放的電磁輻射對腦細(xì)胞的影響電磁輻射的遺害會不斷累積﹐在十至十五年后﹐很可能出現(xiàn)更多因手機(jī)普及而導(dǎo)致的癌癥病例電磁輻射對胎兒的發(fā)育起到極大的影響。容易導(dǎo)致胎兒畸形和發(fā)育不良。第36頁,共49頁，2024年2月25日，星期天電磁波的危害手機(jī)的危害原因在待機(jī)狀態(tài)下，手機(jī)不斷的發(fā)射電磁波，與周圍環(huán)境交換信息。手機(jī)在建立連接的過程中發(fā)射的電磁波特別強(qiáng)。第37頁,共49頁，2024年2月25日，星期天電磁波的危害電磁波可能造成的傷害手機(jī)釋放的電磁輻射對腦細(xì)胞的影響電磁輻射的遺害會不斷累積﹐在十至十五年后﹐很可能出現(xiàn)更多因手機(jī)普及而導(dǎo)致的癌癥病例電磁輻射對胎兒的發(fā)育起到極大的影響。容易導(dǎo)致胎兒畸形和發(fā)育不良。第38頁,共49頁，2024年2月25日，星期天手機(jī)危害的預(yù)防移動電話接通瞬間釋放的電磁波容易產(chǎn)生不好的影響，所以移動電話響時，一秒后再聽手機(jī)。如果身邊有其他電話可用，就不要使用手機(jī)。在使用手機(jī)時，可以采用手機(jī)專用耳機(jī)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離使用是比較有效的辦法。休息時不要將手機(jī)置于枕頭邊。注意手機(jī)的擺放位置。醫(yī)學(xué)專家建議我們，手機(jī)不用時最好放在包里，但不要放在胸前的口袋中，也不要直接掛在胸前。

第39頁,共49頁，2024年2月25日，星期天電磁污染電磁污染基本上是兩大類：一是自然界所固有的；再就是人在利用電磁能時形成的．目前在人類的生存環(huán)境中，自然界固有的電磁輻射的影響已相對較小，人為的電磁輻射的影響卻在迅速增大．在我國近十幾年來電磁輻射的影響更是爆炸性的增強(qiáng)，“電氣煙霧”彌漫在我們周圍．作為人造電磁輻射源，它還涉及很多方面，例如，廣播電臺、電視臺、雷達(dá)、導(dǎo)航、通信、射電天文、氣象預(yù)測、醫(yī)療設(shè)備中的電針炙、核磁共振等，宇航方面的各種飛行器等電子設(shè)備都會輻射電磁波，家庭中使用的微波爐、紅外烤箱等家用電器，也都會產(chǎn)生電磁輻射．第40頁,共49頁，2024年2月25日，星期天生活環(huán)境中充滿了電磁波，只要是使用電的電器用品，都會放出電磁波。墻壁中看不見的電線，也會使電磁波檢測筆嗶嗶叫。所以睡覺時不要太靠近裝有電線的墻壁，以免因電磁波影響而無法好好睡一覺。

而現(xiàn)代人人手一手機(jī)，它的電磁波其實(shí)是很強(qiáng)的。在電腦前撥通手機(jī)，大家往往會發(fā)現(xiàn)電腦螢?zāi)婚W鑠不已。又在打開的收音機(jī)前撥通手機(jī)，收音機(jī)也受到很大的干擾。

第41頁,共49頁，2024年2月25日，星期天微波爐的微波也是很強(qiáng)的電磁波，有人曾經(jīng)做過實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)微波抑制了植物的生長！這個實(shí)驗(yàn)是將4盆綠豆苗分別放入微波爐中照射微波5秒、10秒、15秒、20秒後，移出置於空曠處。另外一盆完全不照射微波做為實(shí)驗(yàn)控制組。

觀察這5盆綠豆芽每天的生長進(jìn)度，發(fā)現(xiàn)不受微波照射的實(shí)驗(yàn)控制組，綠豆苗生長正常。經(jīng)微波照射過後的植物，只有照射5秒的一盆尚有存活力，其他一概陸續(xù)枯萎，可見微波對生物的殺傷力。雖然如此，微波過的食物仍可食入，絕不會吃進(jìn)微波的！

第42頁,共49頁，2024年2月25日，星期天另外也有人做微波使魚眼變白的實(shí)驗(yàn)，將魚眼睛放入微波爐中，照射微波九秒後觀察魚眼睛的變化。發(fā)現(xiàn)微波使魚眼睛煮熟了。而當(dāng)人的眼晴暴露在微波中，人眼晴中的水晶體也會和魚眼睛一樣變白，於是再也看不見東西了，這就是所謂的白內(nèi)障。

因此當(dāng)媽媽使用微波爐煮點(diǎn)心時，小朋友千萬不要在微波爐的玻璃門外看著，以免視力會越來越差。

第43頁,共49頁，2024年2月25日，星期天“副作用”盡管電磁波為人類造福，但也給人類帶來某些害處，它會干擾人體生理節(jié)律，破壞免疫機(jī)能，引起頭疼、失眠等癥狀，常被人們稱為“無形殺手”。1995年4月，美國一架飛機(jī)在航行中，由于機(jī)上有人使用手機(jī)，使機(jī)上的電子設(shè)備全部失靈，飛機(jī)偏離了航線。所以，電磁污染對人類生存環(huán)境的干擾已成為環(huán)境科學(xué)中的新課題。第44頁,共49頁，2024年2月25日，星期天

電磁波這麼可怕，我們該怎麼預(yù)防呢？

（一）拔掉插頭可防止電磁波：電器用品不使用時，最好將插頭拔掉，避免室內(nèi)環(huán)境受到電磁波的侵害。

（二）保持距離可減少電磁波：沒錯，距離越遠(yuǎn)，電磁波強(qiáng)度越弱。所以在使用電器用品像電腦