高二物理電磁波及其應用-2.ppt

第四章 電磁波及其應用 4 1 電磁波的發(fā)現(xiàn) 1 變化的磁場產(chǎn)生電場 均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定的電場 麥克斯圍電磁場理論 1 變化的磁場產(chǎn)生電場 振蕩磁場產(chǎn)生振蕩電場 麥克斯圍電磁場理論 t t 正弦曲線 振蕩磁場 振蕩電場 E與B頻率相同 均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場 麥克斯圍電磁場理論 2 變化的電場產(chǎn)生磁場 2 變化的電場產(chǎn)生磁場 振蕩電場產(chǎn)生振蕩磁場 麥克斯圍電磁場理論 t t 正弦曲線 振蕩電場 振蕩磁場 B與E頻率相同 1 麥克斯韋預言電磁波的存在 2 電磁波 振蕩電場和振蕩磁場交替產(chǎn)生 由近及遠地傳播 形成電磁波 1 麥克斯韋預言電磁波的存在 2 電磁波 振蕩電場和振蕩磁場交替產(chǎn)生 由近及遠地傳播 形成電磁波 2 赫茲用實驗證實電磁波的存在 2 電磁波 令人振奮的電火花 3 電磁波可以在真空中傳播 2 電磁波 傳播速度為 4 電磁波也會發(fā)生反射 折射 干涉 衍射 多普勒效應和偏振現(xiàn)象 c 3 108m s 5 電磁波有能量 4 2 電磁波譜 一 波長 頻率和波速 1 波長 相鄰的兩個波峰 或波谷 之間的距離 單位 m 2 頻率 在1s內(nèi)傳播完整波長的個數(shù)3 波速 用來描述波傳播快慢的物理量三者關(guān)系 波速 波長頻率 二 電磁波譜 1 概念 按電磁波的波長或頻率大小的順序把它們排列成譜頻率逐漸增大不同的電磁波由于具有不同的頻率 才具有不同的特性 從左向右頻率逐漸增大 波長逐漸減小 無線電波 范圍 波長大于1mm 頻率小于3GHz應用 廣播 電視 天體物理研究 微波爐中的微波也是無線電波 4 紅外線 范圍 波長比無線電波短 比可見光長特點 紅外線具有熱效應 任何物體都能輻射紅外線 溫度越高 紅外輻射越強 應用 紅外線遙感 遙控 紅外線加熱 5 可見光 波長范圍 400nm 700nm包含七種顏色的色光 紅 橙 黃 綠 藍 聢 紫作用 引起人眼視覺 6 紫外線 波長范圍 5nm 400nm特征 具有較大的能量應用 殺菌 促進鈣的吸收 防偽 例 驗鈔機 危害 過量的紫外線照射會傷害眼睛和皮膚 7 x射線和 射線 范圍 波長比紫外線更短x射線應用 檢查人體內(nèi)部器官 金屬探傷 安檢 射線應用 殺死癌細胞 金屬探傷 三 電磁波的能量 麥克斯韋預言了電磁波的存在 赫茲通過實驗證實了電磁波的存在 這說明電磁波是一種客觀存在的物質(zhì)例 我們可以利用微波對食物進行加熱 光是一種電磁波 太陽光照射到我們身上 我們感覺到身體熱起來 我們的收音機能夠受到廣播電臺的聲音 那是因為電臺發(fā)射的電磁波在收音機的天線里感應出了電流 這種種現(xiàn)象說明電磁波具有能量 四 太陽輻射 1 太陽輻射中包含無線電波 紅外線 可見光 紫外線 x射線 射線2 能量集中在可見光 紅外線 紫外線三個區(qū)域3 波長在黃綠光的輻射能量最強 人眼對黃綠光感受最強 4 3 電磁波的發(fā)射和接收 一 無線電波的發(fā)射1 載波 攜帶聲音 圖象等信息的高頻交變電流 叫做載波 2 調(diào)制 把信息加到載波上 使載波隨信號而改變的技術(shù)叫調(diào)制 3 調(diào)幅波 高頻載波的振幅隨信號而改變叫調(diào)幅波 4 調(diào)頻波 高頻載波的振頻率隨信號而改變叫調(diào)頻波 二 無線電波的接收 1 調(diào)諧 從電磁波中選出所要的信號的技術(shù)叫做調(diào)諧2 解調(diào) 從載波中將聲音 圖象等信息 取 出叫解調(diào) 三 電視掃描一幀要0 04s 1s內(nèi)送25幀圖象四 移動通信手機同時是電磁波發(fā)射器和接收器 要靠強大的固定無線電臺 基站 轉(zhuǎn)接 無線電技術(shù)中使用的電磁波叫無線電波 無線電波的波長從幾毫米到幾千米 通常根據(jù)波長或頻率把無線電波分成幾個波段 如下表所示 4 4 信息化社會 一 信息的拾取和傳感器1 人的五種感覺 視覺 聽覺 觸覺 嗅覺 味覺 2 傳感器 將其他各種信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕膬x器3 傳感器作用 代替 補充 延伸人的感覺器官4 幾種傳感器 雙金屬溫度傳感器 光敏電阻傳感器 壓力傳感器 電容式壓力傳感器 電容式話筒 等二 信息的傳遞 多媒體傳輸 電磁波傳輸 電纜 光纜 有線傳輸或無線傳輸 三 信息的處理和數(shù)字通信1 模擬信號 數(shù)字信號 2 數(shù)字信號的優(yōu)