辨析電磁波、光和無(wú)線電波

1、辨析電磁波、光和無(wú)線電波湖北省棗陽(yáng)市興隆二中謝江濤丁照明學(xué)習(xí)電磁波時(shí)，不少同學(xué)把電磁波、光、無(wú)線電波混為一談，也有的同學(xué)把它們完全割裂開(kāi)來(lái)，這些都是不正確的。下面我們一起來(lái)辨析一下三者的關(guān)系。 一、認(rèn)識(shí)有關(guān)電磁波的幾個(gè)物理量 在快速變化的電流周圍會(huì)產(chǎn)生電磁波，為了描述電磁波的特征，科學(xué)家們引入了頻率、波長(zhǎng)、波速三個(gè)物理參數(shù)，其概念與關(guān)系見(jiàn)下表： 物理量概念單位頻率（f）電磁波1s振蕩的次數(shù)赫茲（Hz）波長(zhǎng)（）電磁波每振蕩一次向前傳播的距離米（m）波速（c）電磁波每1s向前傳播的距離米/秒（m/s）三者關(guān)系C=f（波速=波長(zhǎng)×頻率） 電磁波產(chǎn)生之

2、后，傳播時(shí)不需要任何介質(zhì)，在真空中也能傳播，其在真空中傳播速度為固定值，是宇宙中物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的最快速度，與光速相同，數(shù)值為3×108m/s。電磁波是個(gè)大家族，根據(jù)波長(zhǎng)的大小，分為短波、中波、長(zhǎng)波、微波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、射線、射線等。 電磁波譜 二、電磁波與光 從電磁波的分類可以看出：電磁波的范圍要廣泛得多，電磁波中包含著光，而光僅僅是電磁波中的一部分，包括紅外線、可見(jiàn)光、紫外線，是一種波長(zhǎng)相對(duì)較短，頻率相對(duì)較高的電磁波，其波長(zhǎng)在10-3m到10-8m之間、頻率在3×105MHz到3×1010MHz之間。 三、電磁波與無(wú)線

3、電波 頻率在數(shù)百千赫茲到數(shù)百兆赫茲之間的電磁波叫做無(wú)線電波，它包括短波、中波、長(zhǎng)波、微波，無(wú)線電波也僅僅是電磁波的一部分，但電磁波不僅僅只有無(wú)線電波，僅僅只有頻率相對(duì)較低的一部分電磁波才叫無(wú)線電波。 其中無(wú)線電波的波段表見(jiàn)下：  無(wú)線電波廣泛地應(yīng)用于無(wú)線電通訊、廣播、電視等方面，無(wú)線電波的發(fā)射和接受通過(guò)天線實(shí)現(xiàn)，其傳播分為三種途徑： 地波沿地球表面空間傳播的無(wú)線電波叫做地波。由于地面上有高低不平的山坡和房屋等障礙物，只有能繞過(guò)這些障礙物的無(wú)線電波，才能被各處的接收機(jī)收到。當(dāng)波長(zhǎng)大于或相當(dāng)于障礙物的尺寸時(shí)，就可以繞過(guò)障礙物到達(dá)它們的后面。地面上的

4、障礙物尺寸一般不大，長(zhǎng)波可以相當(dāng)容易地繞過(guò)它們，中波和中短波也能較好地繞過(guò)去，短波和微波由于波長(zhǎng)較短，很難繞過(guò)它們。由于地球是一個(gè)大導(dǎo)體，地球表面會(huì)因地波的傳播引起感應(yīng)電流，因此地波在傳播過(guò)程中要損失能量，頻率越高損失的能量也越多，所以地波主要適用于長(zhǎng)波、中波和中短波。  天波依靠電離層的反射來(lái)傳播的無(wú)線電波叫做天波。地面上空的氣體分子由于受到太陽(yáng)的照射而發(fā)生電離，大氣中一部分中性的氣體分子分解為帶正電的離子和自由電子，該層大氣就是電離層。電離層對(duì)于不同波長(zhǎng)的電磁波的反射和吸收表現(xiàn)不同的特性，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，吸收越強(qiáng)反射越弱，因此短波最適宜以天波的形式傳播。 微波微波是

5、由于頻率高、波長(zhǎng)短，它既不能以地波的形式傳播，又不能依靠天波的形式傳播，和光一樣，沿直線傳播。由于地球表面是球形的，微波沿直線傳播的距離不大，一般只有幾十千米。在進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信時(shí)，要有中繼站。由某地發(fā)射出去的微波，被中繼站接收，并加以放大、處理，再傳向下一站，像接力賽那樣，一站傳一站，經(jīng)過(guò)很多中繼站可以把電信號(hào)傳到遠(yuǎn)方。 四、有關(guān)試題 （一）電磁波應(yīng)用是重點(diǎn) 1（2010湖北宜昌）“3G時(shí)代”的到來(lái)，可以使用3G手機(jī)隨時(shí)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng)。手機(jī)無(wú)線上網(wǎng)時(shí)，是（） A利用電磁波傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào) B利用電磁波傳輸?shù)哪M信號(hào) C利用超聲波傳輸?shù)?/p>

6、數(shù)字信號(hào) D利用紅外線傳輸?shù)哪M信號(hào) 解析：手機(jī)也就是移動(dòng)電話，它既是無(wú)線電發(fā)射臺(tái)也是無(wú)線電接收臺(tái)，是靠電磁波來(lái)傳遞信息的。隨著數(shù)字信號(hào)的普及，數(shù)字信號(hào)已逐漸取代了模擬信號(hào)。選A。 點(diǎn)評(píng)：電磁波與我們的生活聯(lián)系是越來(lái)越緊密。廣播、電視和移動(dòng)通信等通信方式都是靠電磁波來(lái)工作的，家用電器中微波爐也是利用電磁波工作。目前數(shù)字技術(shù)已成熟，數(shù)字信號(hào)已走進(jìn)我們的生活如數(shù)字電視、數(shù)字手機(jī)。今后可能還有更多的利用電磁波技術(shù)的設(shè)備進(jìn)入我們的生活，同學(xué)們要注重物理知識(shí)與社會(huì)的聯(lián)系，要記住電磁波在不同地方中的應(yīng)用。電磁波是“信息的應(yīng)用”章節(jié)重點(diǎn)，對(duì)于電磁波應(yīng)了解其產(chǎn)生、傳播、分類以及相

7、關(guān)物理參數(shù)，更應(yīng)該了解其在傳遞信息過(guò)程中的廣泛應(yīng)用。 （二）電磁波的簡(jiǎn)單計(jì)算 2（2010云南楚雄州）2010年5月1日至10月31日，第四十一屆世博會(huì)在上海舉行。媒體通過(guò)通訊衛(wèi)星用        波把上海世博會(huì)的信息及時(shí)傳到世界各地。中央電視臺(tái)第一套節(jié)目的頻率為525MHz（1 MHz=106 Hz），則中央電視臺(tái)第一套節(jié)目的波長(zhǎng)為           m。 解析：通訊衛(wèi)星也是利用電磁波來(lái)傳遞信息的。由公式由cf得f57m 點(diǎn)評(píng)：有關(guān)電磁波的計(jì)算，一類是利用“速度、時(shí)間、距離”三者的關(guān)系進(jìn)行求解其中之一；另一類就是利用“波速、波長(zhǎng)、頻率”三者的關(guān)系進(jìn)行求解其中之一。 （三）與其他知識(shí)綜合考查 3（2010年湖南長(zhǎng)沙）2009年3月1日北京時(shí)間16時(shí)13分10秒，“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星在完成全部使命后，準(zhǔn)確落于月球的預(yù)定撞擊點(diǎn)，為我國(guó)探月一期工程畫(huà)上了圓滿的句號(hào)，假如你登上了月球，在月球上可以完成的是（） A用電磁波傳遞信息 B開(kāi)演唱會(huì) C用電風(fēng)扇送風(fēng) D用水銀氣壓計(jì)測(cè)大氣的壓