辨析电磁波、光和无线电波.doc

辨析电磁波、光和无线电波湖北省枣阳市兴隆二中谢江涛丁照明学习电磁波时，不少同学把电磁波、光、无线电波混为一谈，也有的同学把它们完全割裂开来，这些都是不正确的。下面我们一起来辨析一下三者的关系。一、认识有关电磁波的几个物理量在快速变化的电流周围会产生电磁波，为了描述电磁波的特征，科学家们引入了频率、波长、波速三个物理参数，其概念与关系见下表：物理量概念单位频率（f）电磁波1s振荡的次数赫兹（Hz）波长（）电磁波每振荡一次向前传播的距离米（m）波速（c）电磁波每1s向前传播的距离米/秒（m/s）三者关系C=f（波速=波长频率）电磁波产生之后，传播时不需要任何介质，在真空中也能传播，其在真空中传播速度为固定值，是宇宙中物质运动的最快速度，与光速相同，数值为3108m/s。电磁波是个大家族，根据波长的大小，分为短波、中波、长波、微波、红外线、可见光、紫外线、射线、射线等。电磁波谱二、电磁波与光从电磁波的分类可以看出：电磁波的范围要广泛得多，电磁波中包含着光，而光仅仅是电磁波中的一部分，包括红外线、可见光、紫外线，是一种波长相对较短，频率相对较高的电磁波，其波长在10-3m到10-8m之间、频率在3105MHz到31010MHz之间。三、电磁波与无线电波频率在数百千赫兹到数百兆赫兹之间的电磁波叫做无线电波，它包括短波、中波、长波、微波，无线电波也仅仅是电磁波的一部分，但电磁波不仅仅只有无线电波，仅仅只有频率相对较低的一部分电磁波才叫无线电波。其中无线电波的波段表见下：无线电波广泛地应用于无线电通讯、广播、电视等方面，无线电波的发射和接受通过天线实现，其传播分为三种途径：地波沿地球表面空间传播的无线电波叫做地波。由于地面上有高低不平的山坡和房屋等障碍物，只有能绕过这些障碍物的无线电波，才能被各处的接收机收到。当波长大于或相当于障碍物的尺寸时，就可以绕过障碍物到达它们的后面。地面上的障碍物尺寸一般不大，长波可以相当容易地绕过它们，中波和中短波也能较好地绕过去，短波和微波由于波长较短，很难绕过它们。由于地球是一个大导体，地球表面会因地波的传播引起感应电流，因此地波在传播过程中要损失能量，频率越高损失的能量也越多，所以地波主要适用于长波、中波和中短波。天波依靠电离层的反射来传播的无线电波叫做天波。地面上空的气体分子由于受到太阳的照射而发生电离，大气中一部分中性的气体分子分解为带正电的离子和自由电子，该层大气就是电离层。电离层对于不同波长的电磁波的反射和吸收表现不同的特性，波长越长，吸收越强反射越弱，因此短波最适宜以天波的形式传播。微波微波是由于频率高、波长短，它既不能以地波的形式传播，又不能依靠天波的形式传播，和光一样，沿直线传播。由于地球表面是球形的，微波沿直线传播的距离不大，一般只有几十千米。在进行远距离通信时，要有中继站。由某地发射出去的微波，被中继站接收，并加以放大、处理，再传向下一站，像接力赛那样，一站传一站，经过很多中继站可以把电信号传到远方。四、有关试题（一）电磁波应用是重点1（2010湖北宜昌）“3G时代”的到来，可以使用3G手机随时通过无线网络上网。手机无线上网时，是（）A利用电磁波传输的数字信号B利用电磁波传输的模拟信号C利用超声波传输的数字信号D利用红外线传输的模拟信号解析：手机也就是移动电话，它既是无线电发射台也是无线电接收台，是靠电磁波来传递信息的。随着数字信号的普及，数字信号已逐渐取代了模拟信号。选A。点评：电磁波与我们的生活联系是越来越紧密。广播、电视和移动通信等通信方式都是靠电磁波来工作的，家用电器中微波炉也是利用电磁波工作。目前数字技术已成熟，数字信号已走进我们的生活如数字电视、数字手机。今后可能还有更多的利用电磁波技术的设备进入我们的生活，同学们要注重物理知识与社会的联系，要记住电磁波在不同地方中的应用。电磁波是“信息的应用”章节重点，对于电磁波应了解其产生、传播、分类以及相关物理参数，更应该了解其在传递信息过程中的广泛应用。（二）电磁波的简单计算2（2010云南楚雄州）2010年5月1日至10月31日，第四十一届世博会在上海举行。媒体通过通讯卫星用波把上海世博会的信息及时传到世界各地。中央电视台第一套节目的频率为525MHz（1 MHz=106Hz），则中央电视台第一套节目的波长为m。解析：通讯卫星也是利用电磁波来传递信息的。由公式由cf得f57m点评：有关电磁波的计算，一类是利用“速度、时间、距离”三者的关系进行求解其中之一；另一类就是利用“波速、波长、频率”三者的关系进行求解其中之一。（三）与其他知识综合考查3（2010年湖南长沙）2009年3月1日北京时间16时13分10秒，“嫦娥一号”探月卫星在完成全部使命后，准确落于月球的预定撞击点，为我国探月一期工程画上了圆满的句号，假如你登上了月球，在月球上可以完成的是（）A用电磁波传递信息B开演唱会C用电风扇送风D用水银气压计测大气的压强