,第2講 電磁波的發(fā)射、傳播和接收 電磁波的應(yīng)用及防護(hù),高中物理·選修3-4·魯教版,目標(biāo)定位 1.知道有效發(fā)射電磁波的條件，了解電磁波的發(fā)射、傳播和接收過(guò)程.2.認(rèn)識(shí)電磁波譜，了解電磁波各波段的特性和主要作用.3.了解電磁波的應(yīng)用和在科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展中的作用,一、電磁波的發(fā)射、傳播和接收 1電磁波的發(fā)射 (1)為了有效地發(fā)射電磁波，振蒎電路必須滿足兩個(gè)條件：振蕩頻率足夠 ；電場(chǎng)、磁場(chǎng)盡可能分布到 的空間 (2)開(kāi)放電路：電容器變成兩條長(zhǎng)的直導(dǎo)線，一條深入高空成為 ，另一條接入地下成為地線，形成開(kāi)放電路,較大,高,天線,2電磁波的傳播 (1)地波：沿地球 空間傳播的無(wú)線電波，適用于 波、 波和 波 波和 波不宜采用地波的形式傳播 (2)天波：靠大氣中電離層的 傳播的無(wú)線電波 波最適合采用天波的形式傳播 (3)空間波：像光束那樣沿 傳播的無(wú)線電波，適合 于 波和 波通信衛(wèi)星中繼通信、衛(wèi)星電視 轉(zhuǎn)播等也主要以空間波為傳播途徑,表面,長(zhǎng),中,中短,短,微,反射,短,直線,超短,微,3電磁波的接收 (1)電諧振現(xiàn)象：兩個(gè)電路的振蕩頻率 ，電磁波使接收電路中產(chǎn)生 的電流的現(xiàn)象 (2)調(diào)諧：選擇某一種特定的 接收空間電磁波的過(guò)程，調(diào)諧的基本原理是 (3)調(diào)諧電路：能夠進(jìn)行 的接收電路,相同,最強(qiáng),頻率,電諧振,調(diào)諧,二、電磁波的應(yīng)用及防護(hù) 1電磁波譜 (1)定義：電磁波包括無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、 、X射線、射線等，把這些電磁波按 或 排列起來(lái)，就構(gòu)成了電磁波譜 (2)電磁波譜中的各種波有一定的波長(zhǎng)范圍，它們都具有反射、折射、 和 的特性；它們?cè)谡婵罩械膫鞑ニ俣染扔?,紫外,線,波長(zhǎng),頻率,衍射,干涉,光速,2電磁波的應(yīng)用 (1)紅外線：波長(zhǎng)比紅光的波長(zhǎng)要 性質(zhì)：具有較強(qiáng)的 能力， 明顯 應(yīng)用：利用紅外線的熱效應(yīng)，制成紅外線烤箱、紅外線爐等利用紅外線可使特制底片感光的性質(zhì)，制成紅外攝影儀、紅外遙感器等,長(zhǎng),感光,熱效應(yīng),(2)紫外線：波長(zhǎng)比紫光的波長(zhǎng) 性質(zhì)：有些物體在紫外線的照射下會(huì)發(fā)生 應(yīng)用：紫外線能使很多物質(zhì)發(fā)出熒光，很容易讓底片感光，銀行利用紫外線燈鑒別鈔票的真?zhèn)萎?dāng)紫外線照射人體時(shí)，能促使人體合成維生素D，可以預(yù)防佝僂病紫外線具有 作用，醫(yī)院里的病房利用紫外線消毒 (3)X射線：波長(zhǎng)范圍為0.62 nm. 性質(zhì)： 較強(qiáng) 應(yīng)用：在醫(yī)學(xué)中常用X光照片輔助進(jìn)行 ,短,熒光,殺菌,穿透力,疾病診斷,(4)射線：波長(zhǎng)在1 nm以下，在電磁波譜中的波長(zhǎng)最短 特點(diǎn)：能量較高， 很強(qiáng)，對(duì)生物的破壞力很大 應(yīng)用：醫(yī)院里用射線殺死細(xì)胞 (5)無(wú)線電波的應(yīng)用 無(wú)線電通信的發(fā)展過(guò)程 1895年，意大利的馬可尼成功地進(jìn)行了距離約3 km的 ，幾乎與馬可尼同時(shí)，俄羅斯的波波夫也研制成功了 ,穿透能力,無(wú)線電,通信,無(wú)線電發(fā)報(bào)機(jī),雷達(dá) 原理：雷達(dá)天線發(fā)射高頻電磁波，電磁波遇到障礙物會(huì)被 回來(lái)，接收機(jī)接收反射信號(hào)，根據(jù)信號(hào)的返回時(shí)間和方向，可判斷遠(yuǎn)處物體的方位 作用：檢測(cè)飛行器、船只等遠(yuǎn)距離物體的 ，預(yù)防天氣、繪制地圖等,反射,位置,3電磁污染及防護(hù) (1)電磁污染又稱電磁波污染或射頻輻射污染 (2)危害：危害人體健康；使電視圖象不清晰或變形；干擾 系統(tǒng) (3)防治：電磁輻射的防治可以從 、 以及 這三個(gè)方面進(jìn)行防治.,通信,電磁波源,電磁波的傳播途徑,受輻射的人,一、無(wú)線電波的發(fā)射、傳播和接收 1無(wú)線電波的發(fā)射、傳播和接收過(guò)程,2對(duì)概念的理解 (1)“調(diào)幅”和“調(diào)頻”都是調(diào)制過(guò)程，解調(diào)是調(diào)制的逆過(guò)程 (2)電諧振就是電磁振蕩中的“共振” (3)調(diào)諧與電諧振不同，電諧振是一個(gè)物理現(xiàn)象，而調(diào)諧則是一個(gè)操作過(guò)程,3電磁波的傳播特性,【例1】 關(guān)于無(wú)線電波的發(fā)射過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是 ( ) A必須對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制 B必須使信號(hào)產(chǎn)生電諧振 C必須把傳輸信號(hào)加到高頻電流上 D必須使用開(kāi)放回路,解析 電磁波的發(fā)射過(guò)程中，一定要對(duì)低頻輸入信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，用開(kāi)放電路發(fā)射為了有效地向外發(fā)射電磁波，必須使電路開(kāi)放，A、C、D正確而產(chǎn)生電諧振的過(guò)程是在接收無(wú)線電波，B不正確 答案 ACD,【例2】 關(guān)于電磁波的傳播，下列敘述正確的是 ( ) A電磁波頻率越高，越易沿地面?zhèn)鞑?B電磁波頻率越高，越易沿直線傳播 C電磁波在各種介質(zhì)中傳播波長(zhǎng)恒定 D只要有三顆同步衛(wèi)星在赤道上空傳遞微波，就可把信號(hào)傳遍全世界,解析 由cf可判定：電磁波頻率越高，波長(zhǎng)越短，衍射能力越差，不宜沿地面?zhèn)鞑ィ獾膫鞑ハ嗨疲刂本€傳播，故選項(xiàng)B正確、選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電磁波在介質(zhì)中傳播時(shí)，頻率不變，而傳播速度改變，由vf，可判斷波長(zhǎng)改變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于同步衛(wèi)星相對(duì)地面靜止在赤道上空36 000 km高的地方，用它作為微波中繼站，只要有三顆，就能覆蓋全球，選項(xiàng)D正確 答案 BD,二、各種電磁波的特點(diǎn)及應(yīng)用,【例3】 關(guān)于電磁波的特性和應(yīng)用，下列說(shuō)法正確的是 ( ) A紅外線和X射線都有很高的穿透本領(lǐng)，常用于醫(yī)學(xué)上透視人體 B過(guò)強(qiáng)的紫外線照射有利于人的皮膚健康 C電磁波中頻率最大的為射線，最容易用它來(lái)觀察衍射現(xiàn)象 D紫外線和X射線都可以使感光底片感光,解析 X射線有很高的穿透本領(lǐng)，常用于醫(yī)學(xué)透視人體，紅外線沒(méi)有，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；過(guò)強(qiáng)的紫外線照射對(duì)人的皮膚有害，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電磁波中頻率最大的為射線，其波長(zhǎng)最短，最不容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)C錯(cuò)誤 答案 D,【例4】 某地的雷達(dá)站正在跟蹤一架向雷達(dá)站勻速飛來(lái)的飛機(jī)設(shè)某一時(shí)刻從雷達(dá)發(fā)出電磁波后到再接收到反射波歷時(shí)200 s，經(jīng)4 s后又發(fā)出一列電磁波，雷達(dá)站從發(fā)出電磁波到再接收到反射波歷時(shí)186 s，則該飛機(jī)的飛行速度多大？,