第2节电磁波的发射、传播和接收

1、第第2节电磁波的发射、传播和接收节电磁波的发射、传播和接收第第3节电磁波的应用及防护节电磁波的应用及防护一、电磁波的发射一、电磁波的发射有效发射电磁波，必须满足的两个条件有效发射电磁波，必须满足的两个条件1振荡振荡_足够高足够高2振荡电路的磁场和电场尽可能分布到较大的空振荡电路的磁场和电场尽可能分布到较大的空间，为了满足以上要求，可以减小电容器的极板间，为了满足以上要求，可以减小电容器的极板面积，增大极板间距，使电容器变成两条直导线，面积，增大极板间距，使电容器变成两条直导线，一条深入高空成为一条深入高空成为_，另一条接入地下成为，另一条接入地下成为_，即形成，即形成_频率频率天线天线地线地线

2、开放电路开放电路二、电磁波的传播二、电磁波的传播无线电波通常有三种传播途径无线电波通常有三种传播途径_、_和和_.地波地波天波天波空间波空间波途径途径传播方式传播方式适用范围适用范围地波地波沿地球表面空间传播沿地球表面空间传播长波、中波、长波、中波、中短波中短波天波天波靠大气层中靠大气层中_的反射传播的反射传播短波短波空间空间波波像光束那样沿像光束那样沿_传播传播超短波和超短波和_电离层电离层直线直线微波微波三、电磁波的接收三、电磁波的接收1当接收电路和发射电路的当接收电路和发射电路的_相同时，相同时，电磁波会使接收电路中产生最强的电流，这种电磁波会使接收电路中产生最强的电流，这种现象叫做现象

3、叫做_与机械振动中的与机械振动中的_现现象类似象类似2在无线电技术中，对空间存在的各种频率在无线电技术中，对空间存在的各种频率的电磁波，需要选择某一种特定的频率接收，的电磁波，需要选择某一种特定的频率接收，这个选择过程叫这个选择过程叫_，其基本原理是，其基本原理是_振荡频率振荡频率电谐振现象电谐振现象共振共振调谐调谐电谐振电谐振四、电磁波谱四、电磁波谱1电磁波谱电磁波谱(1)电磁波包括电磁波包括_、_、_、_、_、_等，把等，把这些电磁波按波长或频率顺序排列起来，就构这些电磁波按波长或频率顺序排列起来，就构成了成了_(2)电磁波谱中的各种波有一定的波长范围，电磁波谱中的各种波有一定的波长范围，

4、它们都具有它们都具有_、_、_和和_的特性；它们在真空中的传播速度均等的特性；它们在真空中的传播速度均等于于_无线电波无线电波红外线红外线可见光可见光紫外线紫外线X射线射线射线射线电磁波谱电磁波谱反射反射折射折射衍射衍射干涉干涉光速光速(3)从电磁波谱中可以看出，可见光是整个电从电磁波谱中可以看出，可见光是整个电磁波谱中极狭窄的一段，波长的数量级为磁波谱中极狭窄的一段，波长的数量级为_m，按波长由长到短，按波长由长到短(频率由低到高频率由低到高)排列，排列，颜色依次为颜色依次为_白光是白光是_形成的混合光形成的混合光2电磁波谱分析电磁波谱分析(1)红外线的波长比红光的波长要红外线的波长比红光的

5、波长要_红外线红外线具有较强的具有较强的_，_明显明显107红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫由不同颜色由不同颜色(波长波长)的光按一定比例的光按一定比例长长感光能力感光能力热效应热效应(2)紫外线的频率比紫光要高紫外线的频率比紫光要高. 紫外线能使很多物紫外线能使很多物质发出质发出_，紫外线还有杀菌、消毒的作用，紫外线还有杀菌、消毒的作用(3)电磁波谱中，电磁波谱中，X射线射线射线的波长最短射线的波长最短X射线射线的的_较强，在医学上常用较强，在医学上常用X光照片辅助进行疾光照片辅助进行疾病诊断病诊断射线的能量射线的能量 _，_很强，对生很强，对生物的破坏力很大医院里用物的

6、破坏力很大医院里用射线来射线来_荧光荧光穿透力穿透力较高较高穿透力穿透力杀死癌细胞杀死癌细胞(4)在电磁波谱中，在电磁波谱中，_的波长最长按波的波长最长按波长的不同被分为长的不同被分为_等波段等波段五、电磁波的应用五、电磁波的应用1红外线和紫外线的应用红外线和紫外线的应用(1)利用红外线的热效应，制成了红外线烤箱、利用红外线的热效应，制成了红外线烤箱、红外线炉等；利用红外线可使特制底片感光的红外线炉等；利用红外线可使特制底片感光的性质，制成了红外摄影仪、红外遥感器等性质，制成了红外摄影仪、红外遥感器等无线电波无线电波长波、中波、短波、超短波长波、中波、短波、超短波(2)紫外线很容易让底片感光；

7、适当照射人体紫外线很容易让底片感光；适当照射人体时可预防佝偻病；紫外有杀菌、消毒作用；鉴时可预防佝偻病；紫外有杀菌、消毒作用；鉴别钞票的真伪等别钞票的真伪等2无线电波的应用无线电波的应用(1)移动电话移动电话(2)雷达是一种用来检测飞行器、船只等远距雷达是一种用来检测飞行器、船只等远距离物体位置的系统雷达天线发射离物体位置的系统雷达天线发射_电磁电磁波，电磁波遇到障碍物会被反射回来，接收机波，电磁波遇到障碍物会被反射回来，接收机接收接收_信号，判断远处物体的方位信号，判断远处物体的方位高频高频反射反射六、电磁污染及防护：电磁污染又称电磁波污六、电磁污染及防护：电磁污染又称电磁波污染或射频辐射污

8、染染或射频辐射污染1研究发现：电磁辐射会危害人体健康波研究发现：电磁辐射会危害人体健康波长越长越_，对人体作用越，对人体作用越_，危害越突出，危害越突出2电磁辐射的防治涉及科学、技术与社会等电磁辐射的防治涉及科学、技术与社会等诸多方面从物理学的角度看，可以从诸多方面从物理学的角度看，可以从_、_、以及、以及_这这3个方面进行防治个方面进行防治短短强强电磁波源电磁波源电磁波的传播途径电磁波的传播途径受辐射的人受辐射的人一、关于电磁波的发射和接收一、关于电磁波的发射和接收1调制：信息转化为电信号后，往往由于信号频调制：信息转化为电信号后，往往由于信号频率低、能量低不能直接用来发射，需要把要传递的率

9、低、能量低不能直接用来发射，需要把要传递的电信号电信号“加载加载”到高频电磁波上再发射出去，就是到高频电磁波上再发射出去，就是调制相当于把货物搭载到卡车或飞机上调制的调制相当于把货物搭载到卡车或飞机上调制的方式又可分为调频和调幅方式又可分为调频和调幅2电谐振：当接收电路的固有频率与收到的电磁电谐振：当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，接收电路中的振荡电流最强，就波的频率相同时，接收电路中的振荡电流最强，就是电谐振相当于机械振动中的共振是电谐振相当于机械振动中的共振空中有许多不同频率的电磁波在传播，为了接空中有许多不同频率的电磁波在传播，为了接收到我们需要的电磁波，要调整接收电路的固

10、收到我们需要的电磁波，要调整接收电路的固有频率，使之与我们需要的电磁波的频率相同有频率，使之与我们需要的电磁波的频率相同(产生电谐振产生电谐振)，这就是调谐，这就是调谐3解调：从接收到的高频电流中解调：从接收到的高频电流中“检出检出”所携所携带的信号，相当于把运到目的地的货物从火车、带的信号，相当于把运到目的地的货物从火车、飞机等运载工具上卸载下来，这就是解调解飞机等运载工具上卸载下来，这就是解调解调是调制的逆过程，又叫检波调是调制的逆过程，又叫检波即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)为了把需要传递的信号为了把需要传递的信号(图像、声音等图像、声音等)加载到电加载到电磁波上

11、发射出去，必须对振荡电流进行磁波上发射出去，必须对振荡电流进行()A调谐调谐B放大放大C调制调制 D解调解调解析：解析：选选C.信息信息(声音或图像等声音或图像等)转化为电信号后，转化为电信号后，往往由于信号频率低不能直接用来发射，需要把往往由于信号频率低不能直接用来发射，需要把要传递的电信号要传递的电信号“加载加载”到高频电磁波上，这就到高频电磁波上，这就是调制故正确答案为是调制故正确答案为C.二、电磁波谱二、电磁波谱1电磁波谱组成、特性及用途电磁波谱组成、特性及用途电磁电磁波谱波谱无线电波无线电波红红外外线线可可见见光光紫紫外外线线X射射线线射射线线频率频率由左向右，频率变化为：由低到高由

12、左向右，频率变化为：由低到高真空真空中波中波长长由左向右，波长变化为：由长到短由左向右，波长变化为：由长到短电磁波电磁波谱谱无线电无线电波波红外线红外线可见可见光光紫外线紫外线X射线射线射线射线特性特性波动性波动性强强热效应热效应强强感光感光性强性强化学作用，化学作用，荧荧光效应光效应穿透力穿透力大大穿透力穿透力最强最强用途用途通讯、通讯、广播、广播、导航导航加热、加热、遥测、遥测、遥感、遥感、红外摄红外摄像等像等照明、照明、照相照相等等杀菌消毒、杀菌消毒、治治疗皮肤疗皮肤病等病等检查、检查、探测、探测、透透视、疾视、疾病病诊断诊断探测、探测、治疗治疗2.电磁波的共性电磁波的共性各种频率的电磁

13、波都具有各自的特点和用途，各种频率的电磁波都具有各自的特点和用途，但也有它们的共性但也有它们的共性(1)都遵守公式都遵守公式vf，它们在真空中的传播速，它们在真空中的传播速度都是度都是c3.0108 m/s.(2)它们的传播都不需要介质它们的传播都不需要介质(3)它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性性无线电波的发射无线电波的发射要提高要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领，应振荡电路辐射电磁波的本领，应该采取的措施是该采取的措施是()A增大辐射波的波长增大辐射波的波长B使振荡电容器的正对面积足够大使振荡电容器的正对面积足够大C尽可能使电场和磁场分散开尽可能使电

14、场和磁场分散开D增大回路中的电容和电感增大回路中的电容和电感【精讲精析精讲精析】要提高辐射本领，须：要提高辐射本领，须：(1)提提高频率，频率越高，发射本领越高；高频率，频率越高，发射本领越高；(2)使电使电场和磁场尽可能扩散到大的空间本题若错选场和磁场尽可能扩散到大的空间本题若错选A，是没有弄明白波长和频率中的哪一个决定，是没有弄明白波长和频率中的哪一个决定了发射本领了发射本领【答案答案】C变式训练变式训练1关于无线电波的发射过程，下列关于无线电波的发射过程，下列说法不正确的是说法不正确的是()A必须对信号进行调制必须对信号进行调制B必须使信号产生电谐振必须使信号产生电谐振C必须把传输信号加

15、到高频电流上必须把传输信号加到高频电流上D必须使用开放回路必须使用开放回路解析：解析：选选B.电磁波的发射过程中，一定要对低电磁波的发射过程中，一定要对低频输入信号进行调制，用开放电路发射不正频输入信号进行调制，用开放电路发射不正确的是确的是B项项图图321中中A为某火箭发射场，为某火箭发射场，B为山为山区，区，C为城市发射场正在进行某型号火箭的发为城市发射场正在进行某型号火箭的发射试验为了转播火箭发射的实况，在发射场建射试验为了转播火箭发射的实况，在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号已知传输立了发射台用于发射广播与电视信号已知传输无线电广播所用的电磁波波长为无线电广播所用的电磁波波长为

16、550m，而传输，而传输电视信号所用的电磁波波长为电视信号所用的电磁波波长为0.566m，为了不让，为了不让山区挡住信号的传播，使城市居民能收听和收看山区挡住信号的传播，使城市居民能收听和收看火箭发射的实况，必须通过建在山顶上的转发站火箭发射的实况，必须通过建在山顶上的转发站来转发来转发_(选填选填“无线电广播信号无线电广播信号”或或“电电视信号视信号”)这是因为这是因为_无线电波的传播无线电波的传播图图321【精讲精析精讲精析】从题中知，传输无线电广播所从题中知，传输无线电广播所用电磁波波长为用电磁波波长为550 m，根据波发生明显衍射，根据波发生明显衍射现象的条件，可知该电磁波很容易发生衍

17、射现现象的条件，可知该电磁波很容易发生衍射现象，绕过山区而传播到城市所在的象，绕过山区而传播到城市所在的C区，因而区，因而不需要转发装置电视信号所用的电磁波波长不需要转发装置电视信号所用的电磁波波长为为0.566 m，其波长很短，衍射现象很不明显，其波长很短，衍射现象很不明显，几乎沿直线传播，能传播到山顶却不能传播到几乎沿直线传播，能传播到山顶却不能传播到城市所在的城市所在的C区，要想使信号传到区，要想使信号传到C区，必须通区，必须通过建在山顶的转发站来转发过建在山顶的转发站来转发【答案答案】见精讲精析见精讲精析【方法总结方法总结】根据电磁波的波长确定电磁波根据电磁波的波长确定电磁波的传播途径

18、的传播途径 变式训练变式训练2我们接收的电视节目信号是靠什我们接收的电视节目信号是靠什么方式传播的么方式传播的()A地波地波B天波天波C空间波空间波D地方台是空间波，中央台是天波地方台是空间波，中央台是天波解析：解析：选选C.我们收看的电视节目，它们的信号我们收看的电视节目，它们的信号是超短波和微波，波长特别短，不能以地波形是超短波和微波，波长特别短，不能以地波形式传播；它可以穿过电离层，不能被电离层反式传播；它可以穿过电离层，不能被电离层反射，不能以天波形式传播；所以我们收到的电射，不能以天波形式传播；所以我们收到的电视节目信号只能以有线形式传播，是空间波，视节目信号只能以有线形式传播，是空

19、间波，故故A、B都不对，都不对，C对至于地方台，可以直接对至于地方台，可以直接从发射台到用户，而中央台则要通过卫星中转从发射台到用户，而中央台则要通过卫星中转传播，都是空间波传播，都是空间波 一台无线电接收机，当它接收频率为一台无线电接收机，当它接收频率为535 kHz的信号时，调谐电路里电容器的电容是的信号时，调谐电路里电容器的电容是270 pF.如果调谐电路的线圈电感不变，要接收频率为如果调谐电路的线圈电感不变，要接收频率为1605 kHz的信号时，调谐电路里电容器的电容应的信号时，调谐电路里电容器的电容应改变为改变为()A30 pFB90 pFC150 pF D710 pF电磁波的接收电

20、磁波的接收【答案】【答案】A 变式训练变式训练3调谐电路的可变电容器的动片从调谐电路的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出仍接收不到较高频率的电完全旋入到完全旋出仍接收不到较高频率的电台发出的电信号，要接收到电信号，应台发出的电信号，要接收到电信号，应()增大调谐电路中线圈的匝数增大调谐电路中线圈的匝数加大电源电压加大电源电压减小调谐电路中线圈的匝数减小调谐电路中线圈的匝数在线圈中插入铁芯在线圈中插入铁芯A BC D 关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是是()A红外线和红外线和X射线都有很高的穿透本领，医学上射线都有很高的穿透本领，医学上常用于透视人体

21、常用于透视人体B过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康C电磁波中频率最大的为电磁波中频率最大的为射线，最容易用它来射线，最容易用它来观察衍射现象观察衍射现象D紫外线和紫外线和X射线都可以使感光底片感光射线都可以使感光底片感光电磁波谱电磁波谱【精讲精析精讲精析】医学上不用红外线透视人体，医学上不用红外线透视人体，A错误；过强的紫外线照射对人体有害，错误；过强的紫外线照射对人体有害，B错误；错误；射线频率很大，波长很短，不容易用它来观射线频率很大，波长很短，不容易用它来观察衍射现象，察衍射现象，C错误，只有错误，只有D项说法正确项说法正确【答案答案】D变式训练变式训练4下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A各种电磁波最容易表现出干涉和衍射现象各种电磁波最容易表现出干涉和衍射现象的是的是射线射线B红外线有显著的热作用，紫外线有显著的红外线有显著的热作用，紫外线有显著的化学作用化学作用CX射线的穿透本领比射线的穿透本领比射线更强射线更强