高二物理選修3-4-14.3-電磁波的發(fā)射和接收-LI

第一頁，共51頁?！局R(shí)(zhīshi)回憶】電磁波的產(chǎn)生應(yīng)具備(jùbèi)兩個(gè)條件：〔1〕要有足夠(zúgòu)高的頻率振蕩電路向外界輻射能量的本領(lǐng)，即單位時(shí)間福射出去的的能量，與頻率的四次方成正比。頻率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大〔2〕振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大的空間，才能有效地把電磁場的能量傳播出去。

采取開放電路，如圖為LC振蕩電路，甲為閉合電路，乙、丙、丁等為開放電路實(shí)際的開放電路是線圈的一端用導(dǎo)線與大地相連，這條導(dǎo)線叫地線；線圈的另一端用導(dǎo)線與高高地架在空中的天線相連。無線電波就由這樣巨大的開放電路發(fā)射出去第二頁，共51頁。一、無線電波(wúxiàndiànbō)的發(fā)射1、調(diào)制(tiáozhì)：使電磁波隨各種信號(hào)改變(gǎibiàn)的技術(shù)叫做調(diào)制〔1〕調(diào)幅〔AM〕：〔2〕調(diào)頻〔FM)：使高頻振蕩電磁波的振幅隨信號(hào)的強(qiáng)弱而改變調(diào)幅后的高頻振蕩電流它的振幅包絡(luò)線跟所攜帶信息的變化規(guī)律完全一樣，振幅變化的周期與攜帶信息的變化周期一樣．使高頻振蕩的頻率隨信號(hào)而改變調(diào)頻后的高頻振蕩信號(hào)的振幅不變，但它的頻率按攜帶信息的強(qiáng)弱而變化，在信息的峰值處頻率偏移中心頻率最大，頻率變化的周期與信息變化的周期一樣第三頁，共51頁。音頻(yīnpín)信號(hào)無線電波(wúxiàndiànbō)的發(fā)射流程圖第四頁，共51頁。二、無線電波(wúxiàndiànbō)的接收電諧振(xiézhèn)現(xiàn)象：1、調(diào)諧(tiáoxié)：2、解調(diào)〔檢波〕：

當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的無線電波的頻率相同時(shí)，激起的振蕩電流最強(qiáng)，這就是電諧振現(xiàn)象．使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程．〔可通過調(diào)節(jié)可變電容器來實(shí)現(xiàn)〕從經(jīng)過調(diào)制的高頻振蕩中“檢〞出調(diào)制信號(hào)的過程．簡單收音機(jī)的接收第五頁，共51頁。三、無線電波(wúxiàndiànbō)的波段劃分波段波長/m頻率/MHz傳播方式主要用途長波30000～30000.01～0.1地波調(diào)幅廣播導(dǎo)航中波3000～2000.1～1.5地波和天波中短波200～501.5～6天波調(diào)幅廣播電報(bào)通信短波50～106～30微波米波/(VHF)10～130～300近似直線傳播調(diào)頻廣播電視導(dǎo)航分米波/(UHF)1～0.1300～3000直線傳播電視雷達(dá)導(dǎo)航厘米波0.1～0.013000～30000毫米波0.01～0.00130000～300000注〔1〕波長大于1mm〔頻率(pínlǜ)低于300GHz〕的電磁波稱做無線電波〔2〕不同波段的無線電波的傳播特點(diǎn)(tèdiǎn)不一樣，發(fā)射、接收所用的設(shè)備和技術(shù)也不相同，因此有不同的用途第六頁，共51頁。無線電波的波段化分〔根據(jù)：波長(bōcháng)/頻率〕第七頁，共51頁。無線電波(wúxiàndiànbō)的傳播方式：長波短波微波微波第八頁，共51頁。電磁波的傳播方式地波傳播：因?yàn)椴ㄩL很長，能夠很好的繞過障礙物，所以可以貼地面(dìmiàn)傳播。——長波、中波、中短波。第九頁，共51頁。天波傳播：波長比較短，不容易衍射(yǎnshè)，容易被吸收，靠距地表50-幾百km的電離層反射傳播電磁波?！滩ǖ谑?，共51頁。直線傳播：波長非常短，能夠(nénggòu)穿透電離層，沿直線傳播?！⒉ǖ谑豁?，共51頁。第十四章電磁波電磁波與信息化社會(huì)(shèhuì)第十二頁，共51頁。一、電磁波與信息(xìnxī)的傳遞〔1〕從語言的出現(xiàn)到文字的創(chuàng)造(chuàngzào)，人類文明的每一次重大進(jìn)步都伴隨著信息交流的開展；〔2〕由于電磁學(xué)的進(jìn)步，人們開始利用電報(bào)來傳遞信息。1844年電報(bào)的創(chuàng)造(chuàngzào)揭開了電信的序幕；〔3〕電磁波可以通過電纜、光纜進(jìn)行有線傳輸，也可以實(shí)現(xiàn)無線傳輸。電磁波的頻率越高，相同時(shí)間傳遞的信息量越大；〔4〕光的頻率比無線電波的頻率高得多。因此光纜可以傳遞大量信息。2、電視〔1〕1927年，英國創(chuàng)造家貝爾德在倫敦公開表演了向遠(yuǎn)處傳遞活動(dòng)圖像的技術(shù)；馬可尼無線電波第十三頁，共51頁。電磁波帶來的開展(kāizhǎn)人們利用電磁波開展了無線電技術(shù)。電磁波給人類社會(huì)帶來了深刻而又巨大的變化(biànhuà)，由此開辟了電子技術(shù)的新時(shí)代。今日的天空，已充滿了各種頻率不同、功率不同、傳遞信息各異的電磁波。由于電磁波的存在以及無線電技術(shù)的飛躍開展，人類才能在遙遠(yuǎn)的他鄉(xiāng)，聽到和看到親人的音容笑貌；電報(bào)、播送、電視靠它傳遞；衛(wèi)星靠它控制、導(dǎo)航……看不見的電波，使得人類社會(huì)的開展日新月異。第十四頁，共51頁。電磁波與我們(wǒmen)的生活電視臺(tái)通過電磁波，將精彩的電視節(jié)目展現(xiàn)(zhǎnxiàn)給我們。第十五頁，共51頁。二、電視—作為(zuòwéi)20世紀(jì)最有影響力的創(chuàng)造20世紀(jì)50年代年的小電視機(jī)1927年，英國創(chuàng)造家貝爾德在倫敦公開表演了向遠(yuǎn)處傳遞(chuándì)活動(dòng)圖像的技術(shù)；第十六頁，共51頁。二、電視(diànshì)—作為20世紀(jì)最有影響力的創(chuàng)造80年代我們常見的黑白電視機(jī)第十七頁，共51頁。二、電視—作為(zuòwéi)20世紀(jì)最有影響力的創(chuàng)造最新的大屏幕液晶彩電第十八頁，共51頁。二、電視(diànshì)—作為20世紀(jì)最有影響力的創(chuàng)造手表式彩電浴缸式彩電第十九頁，共51頁。閱讀課文P85，試著理解(lǐjiě)電視機(jī)的成像原理簡單地說：電視信號(hào)是電視臺(tái)先把影像信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢园l(fā)射的——，發(fā)射出去(chūqù)后被接收的電信號(hào)通過——被還原為光的圖象重現(xiàn)熒光屏。第二十頁，共51頁?，F(xiàn)代(xiàndài)電視技術(shù)通過電子束的掃描，顯像管把一幅圖像(túxiànɡ)按照各個(gè)局部的明暗情況，逐點(diǎn)地變?yōu)閺?qiáng)弱不同的信號(hào)電流，然后用信號(hào)電流調(diào)制高頻電流，最后通過天線把帶有信號(hào)的電磁波發(fā)射出去圖像的采集(cǎijí)及傳輸攝像管第二十一頁，共51頁?，F(xiàn)代電視(diànshì)技術(shù)圖像的采集(cǎijí)及傳輸〔1〕、接收機(jī)收到高頻信號(hào)以后，經(jīng)過調(diào)諧、解調(diào)、將得到(dédào)的圖像信號(hào)送到顯像管?！?〕、顯像管里的電子槍發(fā)射電子束的強(qiáng)弱受圖像信號(hào)的控制，同時(shí)也像攝像管的電子槍那樣，在熒光屏上掃描，在熒光屏上就出現(xiàn)了與攝像管屏上相同的圖像?！?〕、攝像機(jī)在1s內(nèi)傳送25幅畫面，接收機(jī)也同樣每1s播25幅圖片，由于視覺的暫留效應(yīng)，人感覺到的是活動(dòng)的圖像。顯像管第二十二頁，共51頁。電視播送的發(fā)射(fāshè)與接收全過程示意圖低頻(dīpín)電信號(hào)高頻載波(zàibō)信號(hào)調(diào)制發(fā)射接收_調(diào)諧解調(diào)檢波復(fù)原第二十三頁，共51頁。二.雷達(dá)(léidá)雷達(dá)在軍事、飛機(jī)導(dǎo)航、氣象預(yù)測(cè)(yùcè)方面有巨大作用。二、雷達(dá)(léidá)1、雷達(dá)是利用無線電波來測(cè)定物體位置的無線電設(shè)備。第二十四頁，共51頁。常見的車載雷達(dá)第二十五頁，共51頁。預(yù)警雷達(dá)第二十六頁，共51頁。搜索(sōusuǒ)雷達(dá)第二十七頁，共51頁。第二十八頁，共51頁?！颁伮纷Θ曔h(yuǎn)程(yuǎnchéng)預(yù)警雷達(dá)第二十九頁，共51頁。每套8億美元的美售臺(tái)預(yù)警(yùjǐnɡ)雷達(dá)第三十頁，共51頁。利用雷達(dá)進(jìn)行天氣預(yù)報(bào)汽車倒車?yán)走_(dá)第三十一頁，共51頁。雷達(dá)工作(gōngzuò)原理測(cè)距：發(fā)射接收利用發(fā)射與接收(jiēshōu)之間的時(shí)間差，計(jì)算出物體的距離。2、雷達(dá)(léidá)是利用電磁波遇到障礙物〔如飛機(jī)等〕發(fā)生反射來工作的，雷達(dá)(léidá)采用的是微波。第三十二頁，共51頁。移動(dòng)的體積小，發(fā)射功率小，天線簡單，靈敏度低，必須依靠較大的固定(gùdìng)無線電臺(tái)轉(zhuǎn)接，這種固定(gùdìng)電臺(tái)叫做基地臺(tái)或基站。三、移動(dòng)(yídòng)移動(dòng)通信(tōngxìn)設(shè)備極大的方便了我們的聯(lián)系。第三十三頁，共51頁。四、因特網(wǎng)第三十四頁，共51頁。電磁波的危害(wēihài)第三十五頁，共51頁。電磁波的危害(wēihài)電磁波可能(kěnéng)造成的傷害釋放(shìfàng)的電磁輻射對(duì)腦細(xì)胞的影響電磁輻射的遺害會(huì)不斷累積﹐在十至十五年后﹐很可能出現(xiàn)更多因普及而導(dǎo)致的癌癥病例電磁輻射對(duì)胎兒的發(fā)育起到極大的影響。容易導(dǎo)致胎兒畸形和發(fā)育不良。第三十六頁，共51頁。電磁波的危害(wēihài)的危害(wēihài)原因在待機(jī)狀態(tài)下，不斷(bùduàn)的發(fā)射電磁波，與周圍環(huán)境交換信息。在建立連接的過程中發(fā)射的電磁波特別強(qiáng)。第三十七頁，共51頁。電磁波的危害(wēihài)電磁波可能造成(zàochénɡ)的傷害釋放的電磁輻射(diàncífúshè)對(duì)腦細(xì)胞的影響電磁輻射的遺害會(huì)不斷累積﹐在十至十五年后﹐很可能出現(xiàn)更多因普及而導(dǎo)致的癌癥病例電磁輻射對(duì)胎兒的發(fā)育起到極大的影響。容易導(dǎo)致胎兒畸形和發(fā)育不良。第三十八頁，共51頁。危害(wēihài)的預(yù)防移動(dòng)接通瞬間釋放(shìfàng)的電磁波容易產(chǎn)生不好的影響，所以移動(dòng)響時(shí)，一秒后再聽。如果身邊有其他可用，就不要使用。在使用時(shí)，可以采用專用耳機(jī)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離使用是比較(bǐjiào)有效的方法。休息時(shí)不要將置于枕頭邊。注意的擺放位置。醫(yī)學(xué)專家建議我們，不用時(shí)最好放在包里，但不要放在胸前的口袋中，也不要直接掛在胸前。

第三十九頁，共51頁。電磁(diàncí)污染電磁污染根本上是兩大類：一是自然界所固有的；再就是人在利用電磁能時(shí)形成的．目前在人類的生存環(huán)境中，自然界固有的電磁輻射的影響已相對(duì)較小，人為的電磁輻射的影響卻在迅速增大．在我國近十幾年來電磁輻射的影響更是爆炸性的增強(qiáng)，“電氣煙霧〞彌漫在我們周圍．作為人造電磁輻射源，它還涉及很多方面，例如，播送電臺(tái)、電視臺(tái)、雷達(dá)、導(dǎo)航、通信、射電天文、氣象預(yù)測(cè)、醫(yī)療(yīliáo)設(shè)備中的電針炙、核磁共振等，宇航方面的各種飛行器等電子設(shè)備都會(huì)輻射電磁波，家庭中使用的微波爐、紅外烤箱等家用電器，也都會(huì)產(chǎn)生電磁輻射．第四十頁，共51頁。生活環(huán)境(huánjìng)中充滿了電磁波，只要是使用電的電器用品，都會(huì)放出電磁波。墻壁中看不見的電線，也會(huì)使電磁波檢測(cè)筆嗶嗶叫。所以睡覺時(shí)不要太靠近裝有電線的墻壁，以免因電磁波影響而無法好好睡一覺。

而現(xiàn)代人人手一，它的電磁波其實(shí)是很強(qiáng)的。在電腦前撥通，大家往往會(huì)發(fā)現(xiàn)電腦螢?zāi)婚W鑠不已。又在翻開的收音機(jī)前撥通，收音機(jī)也受到很大的干擾。

第四十一頁，共51頁。微波爐的微波也是很強(qiáng)的電磁波，有人曾經(jīng)做過實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)微波抑制了植物的生長！這個(gè)實(shí)驗(yàn)是將4盆綠豆苗分別放入微波爐中照射微波5秒、10秒、15秒、20秒後，移出置於空曠處。另外一盆完全不照射微波做為實(shí)驗(yàn)控制組。

觀察這5盆綠豆芽每天的生長進(jìn)度，發(fā)現(xiàn)不受微波照射的實(shí)驗(yàn)控制組，綠豆苗生長正常。經(jīng)微波照射過後的植物，只有照射5秒的一盆尚有存活力，其他一概陸續(xù)枯萎，可見微波對(duì)生物(shēngwù)的殺傷力。雖然如此，微波過的食物仍可食入，絕不會(huì)吃進(jìn)微波的！

第四十二頁，共51頁。另外也有人做微波使魚眼變白的實(shí)驗(yàn)，將魚眼睛放入微波爐中，照射微波九秒後觀察魚眼睛的變化。發(fā)現(xiàn)微波使魚眼睛煮熟了。而當(dāng)人的眼晴暴露在微波中，人眼晴中的水晶體也會(huì)和魚眼睛一樣變白，於是再也看不見東西了，這就是所謂的白內(nèi)障。

因此當(dāng)媽媽使用微波爐煮點(diǎn)心時(shí)，小朋友千萬(qiānwàn)不要在微波爐的玻璃門外看著，以免視力會(huì)越來越差。

第四十三頁，共51頁?！案弊饔猫暠M管電磁波為人類造福，但也給人類帶來某些害處，它會(huì)干擾人體生理節(jié)律，破壞免疫機(jī)能，引起頭疼、失眠等病癥，常被人們稱為“無形(wúxíng)殺手〞。1995年4月，美國一架飛機(jī)在航行中，由于機(jī)上有人使用，使機(jī)上的電子設(shè)備全部失靈，飛機(jī)偏離了航線。所以，電磁污染對(duì)人類生存環(huán)境的干擾已成為環(huán)境科學(xué)中的新課題。第四十四頁，共51頁。電磁波這麼可怕，我們?cè)撛觞N預(yù)防呢？

〔一〕拔掉插頭可防止電磁波：電器用品不使用時(shí)，最好將插頭拔掉，防止室內(nèi)環(huán)境受到電磁波的侵害(qīnhài)。

〔二〕保持距離可減少電磁波：沒錯(cuò)，距離越遠(yuǎn)，電磁波強(qiáng)度越弱。所以在使用電器用品像電腦、電視、電風(fēng)扇、吹風(fēng)機(jī)、微波爐、電磁爐時(shí)，都要遠(yuǎn)