物理 第三章 电磁振荡 电磁波 第3、4讲 电磁波谱 电磁波的应用 无线电波的发射、传播和接收 教科版选修34

第第3讲电磁波谱电磁波的应用讲电磁波谱电磁波的应用第第4讲无线电波的发射、传播和接收讲无线电波的发射、传播和接收目标定位目标定位1.认识电磁波谱，了解电磁波各波段的特性和主认识电磁波谱，了解电磁波各波段的特性和主要作用要作用.2.了解电磁波的应用和在科技、经济、社会发展中的作了解电磁波的应用和在科技、经济、社会发展中的作用用.3.知道有效发射电磁波的条件，知道调制、调幅、调频、调知道有效发射电磁波的条件，知道调制、调幅、调频、调谐、解调、电谐振等概念谐、解调、电谐振等概念一、电磁波谱电磁波的应用一、电磁波谱电磁波的应用1电磁波谱：电磁波谱：按按_(或或_)的顺序把所有电磁波排列的顺序把所有电磁波排列起来起来2电磁波的应用电磁波的应用(1)无线电波：波长从几毫米到几十千米无线电波：波长从几毫米到几十千米(2)红外线：波长位于红外线：波长位于_和和_之间的电磁波之间的电磁波应用：热作用，红外线脉冲信号，用来遥控电视机、录像应用：热作用，红外线脉冲信号，用来遥控电视机、录像机和空调机，利用物体发射红外线做机和空调机，利用物体发射红外线做_波长波长 频率频率 微波微波 可见光可见光 红外线遥感红外线遥感 (3)紫外线：波长比最短波长的可见光紫外线：波长比最短波长的可见光(紫光紫光)还还_的电磁的电磁波波应用：应用：_、_、激发荧光做防伪标志、激发荧光做防伪标志(4)X射线：波长比紫外线还射线：波长比紫外线还_的电磁波的电磁波应用：医用应用：医用_(5)射线：比射线：比X射线波长更短的电磁波射线波长更短的电磁波应用：工业应用：工业_，杀死病态细胞，杀死病态细胞(刀刀)短短杀细菌杀细菌 消毒消毒 短短透视透视 探伤探伤 二、无线电波的发射、传播和接收二、无线电波的发射、传播和接收1无线电波的发射无线电波的发射(1)要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有如下特点：要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有如下特点：第一，振荡电路产生的电场和磁场必须分布到广大的第一，振荡电路产生的电场和磁场必须分布到广大的_空间中，才能有效地把电磁场的能量传播出去空间中，才能有效地把电磁场的能量传播出去第二，要有第二，要有_的振荡频率的振荡频率(2)载波：用来载波：用来“_”信号的高频等幅波信号的高频等幅波(3)调制：把传递的信号调制：把传递的信号“加加”到到_上的过程上的过程开放开放 足够高足够高 运载运载 载波载波振幅振幅 频率频率 2无线电波的传播无线电波的传播(1)地波：沿地球地波：沿地球_空间传播的无线电波空间传播的无线电波适用于能够绕过地面障碍物的适用于能够绕过地面障碍物的_、_和和_波波_和和_不宜用地波传播不宜用地波传播(2)天波：依靠电离层的反射来传播的无线电波天波：依靠电离层的反射来传播的无线电波适用于不易吸收和穿过电离层而易被电离层反射的短波适用于不易吸收和穿过电离层而易被电离层反射的短波实验证明：微波易穿过电离层进入太空，长波易被电离层实验证明：微波易穿过电离层进入太空，长波易被电离层吸收掉吸收掉(3)直线传播：沿直线传播的电磁波，叫做空间波或视直线传播：沿直线传播的电磁波，叫做空间波或视波适用于微波波适用于微波表面表面 长波长波 中波中波 中短中短 短波短波 微波微波 3无线电波的接收无线电波的接收(1)原理：电磁波在传播过程中如果遇到导体，会在导体中原理：电磁波在传播过程中如果遇到导体，会在导体中产生产生_因此空中的导体可以用来接收因此空中的导体可以用来接收_(2)电磁谐振电磁谐振(电谐振电谐振)：当振荡电路的固有频率跟传播来的：当振荡电路的固有频率跟传播来的电磁波的频率电磁波的频率_时，电路中激起的感应电流时，电路中激起的感应电流_(3)调谐：使接收电路产生调谐：使接收电路产生_的过程的过程调谐电路：能够调谐的接收电路调谐电路：能够调谐的接收电路感应电流感应电流 电磁波电磁波 相等相等 最强最强 电谐振电谐振 想一想想一想在我们周围弥漫着各种电台、电视台及无线电设备发在我们周围弥漫着各种电台、电视台及无线电设备发出的电磁波，我们若想收听某一电台的广播时，需要调节收音出的电磁波，我们若想收听某一电台的广播时，需要调节收音机的旋钮选台，你知道机的旋钮选台，你知道“选台选台”的作用吗？的作用吗？答案答案“选台选台”是为了使想收听的某一电台发射的电磁波的频是为了使想收听的某一电台发射的电磁波的频率与收音机的接收电路的固有频率相同率与收音机的接收电路的固有频率相同.一、各种电磁波的特点及应用一、各种电磁波的特点及应用电磁波谱电磁波谱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伦琴射线伦琴射线(X射线射线)射线射线频率频率(Hz)由左向右，频率变化由小到大由左向右，频率变化由小到大真空中波长真空中波长由左向右，波长变化由长到短由左向右，波长变化由长到短特性特性波动性强波动性强热作用强热作用强感光感光性强性强化学作化学作用，荧光用，荧光效应效应穿透力强穿透力强穿透力穿透力最强最强用途用途通信、广通信、广播、导航播、导航加热、遥加热、遥测、遥感、测、遥感、红外摄像、红外摄像、红外制导红外制导照明、照明、照相等照相等日光灯、日光灯、杀菌消杀菌消毒、治疗毒、治疗皮肤病等皮肤病等检查、探检查、探测、透测、透视、治疗视、治疗探测、探测、治疗治疗【例【例1】(多选多选)在电磁波中，波长按从长到短排列的是在电磁波中，波长按从长到短排列的是()A无线电波、可见光、红外线无线电波、可见光、红外线B无线电波、可见光、无线电波、可见光、射线射线C红光、黄光、绿光红光、黄光、绿光D紫外线、紫外线、X射线、射线、射线射线解析解析电磁波谱按波长从长到短排列顺序依次是无线电波电磁波谱按波长从长到短排列顺序依次是无线电波红外线红外线可见光可见光(红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫)紫外紫外线线X射线射线射线，由此可知射线，由此可知B、C、D选项正确选项正确答案答案BCD【例【例2】关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是()A红外线和红外线和X射线都有很高的穿透本领，常用于医学上透射线都有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体视人体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，最容易用它来观察衍射射线，最容易用它来观察衍射现象现象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解析解析X射线有很高的穿透本领，常用于医学透视人体，红外射线有很高的穿透本领，常用于医学透视人体，红外线没有，选项线没有，选项A错误；过强的紫外线照射对人的皮肤有害，选错误；过强的紫外线照射对人的皮肤有害，选项项B错误；电磁波中频率最大的为错误；电磁波中频率最大的为射线，其波长最短，最不射线，其波长最短，最不容易发生衍射现象，选项容易发生衍射现象，选项C错误错误答案答案D1无线电波的发射、传播和接收过程无线电波的发射、传播和接收过程2对概念的理解对概念的理解(1)“调幅调幅”和和“调频调频”都是调制过程，解调是调制的逆过都是调制过程，解调是调制的逆过程程(2)电谐振就是电磁振荡中的电谐振就是电磁振荡中的“共振共振”(3)调谐与电谐振不同，电谐振是一个物理现象，而调谐则调谐与电谐振不同，电谐振是一个物理现象，而调谐则是一个操作过程是一个操作过程二、无线电波的发射、传播和接收二、无线电波的发射、传播和接收【例【例3】要提高要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领，应该采取的振荡电路辐射电磁波的本领，应该采取的措施是措施是()A增加辐射波的波长增加辐射波的波长B使振荡电容的正对面积足够小使振荡电容的正对面积足够小C减小电容器两极板间的距离减小电容器两极板间的距离D增加回路中的电容和电感增加回路中的电容和电感【例【例4】(多选多选)关于电磁波的接收，下列说法正确的是关于电磁波的接收，下列说法正确的是()A当处于电谐振时，所有的电磁波仍能在接收电路中产当处于电谐振时，所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流生感应电流B当处于电谐振时，只有被接收的电磁波才能在接收电当处于电谐振时，只有被接收的电磁波才能在接收电路中产生感应电流路中产生感应电流C由调谐电路接收的感应电流，再经过耳机就可以听到由调谐电路接收的感应电流，再经过耳机就可以听到声音了声音了D由调谐电路接收的感应电流，再经过检波、放大，通由调谐电路接收的感应电流，再经过检波、放大，通过耳机才可以听到声音过耳机才可以听到声音解析解析当处于电谐振时，所有的电磁波仍能在接收电路中产生当处于电谐振时，所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流，只不过频率跟谐振电路固有频率相等的电磁波，在感应电流，只不过频率跟谐振电路固有频率相等的电磁波，在接收电路中激发的感应电流最强由调谐电路接收的感应电接收电路中激发的感应电流最强由调谐电路接收的感应电流，要再经过检波流，要再经过检波(也就是调制的逆过程也就是调制的逆过程)、放大，通过耳机才、放大，通过耳机才可以听到声音，故正确答案为可以听到声音，故正确答案为A、D答案答案AD