电磁波的应用课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2017/5/15,#,电磁波的应用,无线电波用于通信等,微波用于微波炉,红外线用于遥控、热成像仪等,紫外线用于医用消毒,验证假钞等,X,射线用于,CT,照相,伽玛射线用于,治疗,一,、无线通信,无线电技术的原理在于，导体中电流强弱的改变会产生无线电波。利用这一现象，通过调制可将信息加载于无线电波之上。当电波通过空间传播到达收信端，电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。通过解调将信息从电流变化中提取出来，就到达了信息传递的目的。,音乐和声音传播,调幅广播可以传播音乐和声音。调幅广播采用幅度调制技术，即话筒处接受的音量越大则电台发射的能量也越大。这样的信号容易受到诸如闪电或其他干扰源的干扰。,电话,蜂窝电话或移动电话是当前最普遍应用的无线通信方式。蜂窝电话覆盖区通常分为多个小区。每个小区由一个基站发射机覆盖。,理论上，小区的形状为蜂窝状六边形，这也是蜂窝电话名称的来源。,电视,通常的模拟电视信号采用将图像调幅，伴音调频并合成在同一信号中传播。数字电视采用,MPEG-2,图像压缩技术，由此大约仅需模拟电视信号一半的带宽。,二,、,微波炉,微波炉,的工作原理就是在微波炉里面安装有一个微波发生器，该器件能产生频率非常高的电磁波，而电磁波是变化的磁场和变化的电场交替变换产生的，在高频率交替变化的电磁场作用下，食物分子中的正负带电微细粒子也随电磁场的变化而不断来回运动，称作极化，在反复极化的作用下，食物内释放大量的热能，故在微波炉内，食物都是从内部开始热开来的，而金属外壳能有效屏蔽电磁波。,微波炉的频率是,2450MHz,，电场方向每秒钟变化,24.5,亿次，其生成的热量是非常大的。微波炉原理是由一种电子真空管磁控管，产生,2450MHz,的超短波电磁波，通过微波传导元件波导管，发射到炉内各处，通过发射、传导、被食物吸收，引起食物内的极性分子（如水、脂肪、蛋白质、糖等）以每秒,24.5,亿次的高速振动，并由振动所引起的摩擦使食物内部产生高热将食物烹熟。,微波炉的磁控管将电能转化为微波能，当磁控管以,2450MHZ,的频率发射出微波能时，置于微波炉炉腔内的水分子以每秒钟,24.5,亿千次的变化频率进行振荡运行，产生高频电磁场的核心元件是 磁控管。食物分子在高频磁场中发生震动，分子间相互碰撞、磨擦而产生热能，结果导致食物被加热。这就是微波炉原理。,三,、红外线,简介,红外线是波长介乎微波与可见光之间的电磁波，其波长在,770,纳米至,1,毫米之间，是波长比红光长的非可见光。覆盖室温下物体所发出的热辐射的波段。其穿透云雾能力比可见光强，又俗称红外光，它在通讯、探测、医疗、军事等方面有广泛的用途，如红外遥控。,红外遥控,红外,遥控的发射电路是采用红外发光二极管来发出经过调制的红外光波，红外接收电路是由红外接收二极管、三极管或硅光电池组成的，它们将红外发射器发射的红外光转换为相应的电信号，再送后置放大器。,发射机,发射机一般由指令键,(,或操作杆,),、指令编码系统、调制电路、驱动电路、发射电路等几部分组成。当按下指令键或推动操作杆时，指令编码电路产生所需的指令编码信号，指令编码信号对载波进行调制，再由驱动电路进行功率放大后由发射电路向外发射经调制定的指令编码信号。,接收电路,接收电路一般由接收电路、放大电路、调制电路、指令译码电路、驱动电路、执行电路,(,机构,),等几部分组成。接收电路将发射器发出的已调制的编码指令信号接收下来，并进行放大后送解调电路，解调电路将已调制的指令编码信号解调出来，即还原为编码信号。指令译码器将编码指令信号进行译码，最后由驱动电路来驱动执行电路实现各种指令的操作控制（机构）。,红外热成像仪,用,红外热成像技术，探测目标物体的红外辐射，并通过光电转换、信号处理等手段，将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的设备，我们称为红外热,成像仪,。,用红外热成像技术，探测目标物体的红外辐射，并通过光电转换、信号处理等手段，将目标物体的温度分布图像转换成视频图像,四,、紫外线,紫外线,是电磁波谱中波长从,10nm,到,400nm,辐射的总称，不能引起人们的视觉。紫外线是由原子的外层电子受到激发后产生的。自然界的主要紫外线光源是太阳，太阳光透过大气层时波长短于,290nm,米的紫外线为大气层中的臭氧吸收掉。人工的紫外线光源有多种气体的电弧,(,如低压汞弧、高压汞弧,),紫外消毒,波长,200nm,以下的短波长紫外线能分解,O,2,分子，生成的,O,+,与,O,2,结合产生臭氧,O,3,。紫外线和臭氧具有强的氧化分解包括恶臭在内的有机分子的能力，,UV/O,3,并用的相乘作用在空气净化处理中发挥强大威力。,紫外验钞,主要应用了荧光检测技术。荧光检测的工作原理是针对人民币的纸质进行检测。人民币采用专用纸张制造（含,85,以上的优质棉花），假钞通常采用经漂白处理后的普通纸进行制造，经漂白处理后的纸张在紫外线的照射下会出现荧光反应（在紫外线的激发下衍射出波长为,420,460nm,的蓝光），人民币则没有荧光反应。所以，用紫外光源对运动钞票进行照射并同时用硅光电池检测钞票的荧光反映，可判别钞票真假。,五,、,X,射线,X射线是波长介于紫外线和射线之间的电磁辐射。X射线是一种波长很短的电磁辐射，其波长约为200.0610-8厘米之间。X射线的特征是波长非常短，频率很高。因此X射线必定是由于原子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产生的。所以X射线光谱是原子中最靠内层的电子跃迁时发出来的，而光学光谱那么是外层的电子跃迁时发射出来的。,CT,照相,电脑断层扫描（,Computed Tomography,）简称,(CT),它是用,X,射线照射人体，由于人体内不同的组织或器官拥有不同的密度与厚度，故其对,X,射线产生不同程度的衰减作用，从而形成不同组织或器官的灰阶影像对比分布图，进而以病灶的相对位置、形状和大小等改变来判断病情。,它的原理是用,X,线束对人体某部一定厚度的层面进行扫描，由探测器接收透过该层面的,X,线，转变为可见光后，由光电转换变为电信号，再经模拟,/,数字转换器转为数字，输入计算机处理。图像形成的处理有如对选定层面分成若干个体积相同的长方体，称之为体素。扫描所得信息经计算而获得每个体素的,X,线衰减系数或吸收系数，再排列成矩阵，即数字矩阵，数字矩阵可存贮于磁盘或光盘中。经数字,/,模拟转换器把数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度的小方块，即象素，并按矩阵排列，即构成,CT,图像。,六,、,射线,射线，又称粒子流，是原子核能级跃迁蜕变时释放出的射线，是波长短于,0.2,埃的电磁波。射线有很强的穿透力，工业中可用来探伤或流水线的自动控制。射线对细胞有杀伤力，医疗上用来治疗肿瘤。波长短于,0.2,埃的电磁波。放射性原子核在发生衰变,衰变后产生的新核往往处于高能量级，要向低能级跃迁，辐射出光子。,伽玛刀治疗,其基本原理是利用三维立体定向技术精确定位颅内的病变，将伽玛射线经精确聚焦照射到病灶，一次性大剂量摧毁病灶组织，达到类似外科手术切除的效果。由于伽玛射线照射病灶时病灶与周围正常组织的界限锐利如刀切，故形象地称之为“伽玛刀”。伽玛刀经过,CT,和磁共振等现代影像技术精确地定位于某一部位，我们称之为“靶点”。伽玛刀的定位极准确，误差常小于,1.0,毫米。因此伽玛刀有创伤小、住院时间短、恢复快、费用省、风险和并发症低等优点。,谢谢大家！,