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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,*,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,*,第十七章 电磁波与当代通信,一、信息与信息传播,二、电磁波及其传播,第1页,第1页,1、理解人类特有信息有哪三种，知道信息和和信息传,播活动经历五次巨大变革。,2、理解振幅、周期与频率、波长与波速物理意义；,知道波长、频率和波速关系，会用v=,f进行简朴,计算，,理解波在信息传播中作用；,3、知道光是电磁波，知道电磁波在真空中传播速度；,电磁波传播过程就是能量传递过程。,4、理解电磁屏蔽。,5、理解电磁波谱。,学习目的,第2页,第2页,一、信息,定义：信息是各种故意义消息。,消息中包括内容越多，信息量越大。,第3页,第3页,人们对信息远距离传递愿望,千里眼,顺风耳,看,听,信息和信息传播活动所经历五次巨大变革,语言诞生,文字诞生,印刷创造,电磁波应用,计算机技术应用,第4页,第4页,古代人传递信息办法,旗语,驿传,信鸽,烽火台,第5页,第5页,近代人、当代人传递信息办法,电报通信是在1837年由美国 S.F.B.莫尔斯首先试验成功,电报,第6页,第6页,1892年纽约芝加哥,电话线路开通,。电话创造人贝尔第一个试音：“喂，芝加哥”，这一历史性声音被统计下来,1876年3月7日，美国科学家贝尔成为电话创造专利人,第7页,第7页,自从使用了增音器之后，连接美国和欧洲大陆电话成为也许,1882年，磁性壁挂电话,美军在越南战争时使用移动电话,1969年，可视电话,现在手机越来越小，功效越来越多,美国电报电话公司手表式电,第8页,第8页,电话结构和原理,(,老式,),电话,话筒,听筒,：金属盒、碳粒、膜片,：永磁体、线圈、薄铁膜片,把声信号变成电信号,把电信号还原成声信号,电流通过电话线把信息传到远方,第9页,第9页,活动：自制有线电报机与接受机,设计：我们想利用桌上试验器材设计一个电路，分别在自己一方按下开关时，对方一侧电灯就会发光。,发电报活动,这种有线电报长处是什么？缺点是什么？,请设想一下应当如何传播信息才愈加合理？,自制有线电报机与接受机,第10页,第10页,操作,记住电码（用,点,和,划,表示数据）,与对方商定密码发一简朴“电报”给对方，看其是否正确“翻译”出你表示内容,评价,分析有线电报优缺点设想更合理信息传播方式,莫尔斯电码,第11页,第11页,收音机,利用无线电波传递信息,第12页,第12页,赫兹,麦克斯韦,二、电磁波及传播,第13页,第13页,一、电磁波发展史,由,法拉第定律,知，,线圈,中若有,改变,磁,场,，,会产生感应电动势,，即,产生电场,。,1865年,麦克斯韦,推,论,出,随时间而变,电场,也能,产生磁场,，,并,修改了安培定律。,其,后,，,麦克斯韦,综,合了,相关电与磁,库仑,定律、法拉第定律以及安培定律,，推,导,出一,组,方程式，,称为,麦克斯韦,电磁场,方程式,，以,理论,方式,预测电,磁波存在,与性质,。,1888年,赫,兹,以,试验证实电,磁波存在,。,19,马,可尼,成功,传送无线电横,越大西洋，,启动电,磁波在,通讯,应,用。,第14页,第14页,活动17.2,验证电磁波存在,1.空中充满了大量不同频率电磁波,电磁波是在空间传播,周期性改变,电磁场,结论:改变电流能产生电磁波。,第15页,第15页,第16页,第16页,第17页,第17页,1.波基本特性,把,周期性改变,凹凸（或疏密）相间,运动形态,传播出去,问题,运动形态包括了些什么？,能量、信息,同时把波源,能量,及,信息,传播出去,波,横波,纵波,波,第18页,第18页,波长,2.相关波几种概念,（1）振幅,A,波源偏离,平衡位置,最大距离,振幅A,（2）波长,两,相临,波,峰,（或波,谷,）之间距离,振动强弱,第19页,第19页,（,3）周期T,波源振动一次所需时间,（,4）频率f,波源1s钟振动次数,T,1,f,波长,波在一个周期T内传播距离,设波传播速度为V,有,V,T,Vf,或,振动快慢,第20页,第20页,P,67,例题,已知：,5.71m,f,52.5MHz=52.510,6,Hz,求：,波速V,V,f 5.71m,52.510,6,Hz,解：,299.75,10,6,m/s,3,10,8,m/s光速,光波属于电磁波,练习：,P,70,1,第21页,第21页,电磁波特性,（2）电磁波能在真空中传播，其传播,速度,等于光速：,c310,8,m/s,（3）金属网（或封闭金属容器）对电磁波有,屏蔽作用,不同频率电磁波真空中传输速度相同,（1）电磁波是在空间传播,周期性改变,电磁场,第22页,第22页,10,24,10,18,10,16,10,14,10,10,10,6,f Hz,（m）,4.电磁波谱,f,第23页,第23页,电磁波谱包括:,射线、X射线,、光波（包括紫外线、可见光和红外线）,微波,和,无线电波,等,特点：,频率高波长短,无线电波频率,，波长,。,低,长,射线频率,，波长,。,高,短,第24页,第24页,生活物理社会,微波炉,微波炉是用微波烧饭做菜。微波是一个电磁波，但是它波长比短波更短，属于超短波。这种电磁波能量不但比通常无线电波大得多，并且还很有“个性”：微波一碰到铜、铝、不锈钢之类金属就发生反射，因此导体主线无法吸取它能量；微波能自由透过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料不会消耗能量；但含有水分淀粉、蔬菜、肉类，以及脂肪类物质，微波不但不能透过，反而其能量会被吸取掉。,第25页,第25页,微波炉正是利用微波特性制作。微波炉壳体用不锈钢等金属材料制成，能够阻挡微波从炉内逃出，影响人体健康。装食品容器是绝缘材料，给微波烹饪食品大开“绿灯”。微波炉里有个叫磁控管电子管，能产生每秒改变24.5亿次（民用炉）或9.15亿次（工业用炉）微波，迫使食品中自由自在、杂乱无章排列各个水分子，按照微波电场方向首尾一致地“站队”。微波电场每秒钟改变几十亿次，水分子也伴随一会儿朝这头，一会儿朝那头地“翻跟头”几十亿次，这么频繁运动产生了大量热能，将食品“烧”熟了。微波烹饪不同于常规烟火烹饪，无须先加热空气和锅底，而是直接深入食物内部，全方面、均匀地加热，因此烹饪速度比传统炉灶快410倍，热效率高达80%，比电炉类炊具还高出300%以上。,微波加工食品能保持天然色香味，对维生素破坏也极少。用微波炉“烧”冷冻食品，速度快，保鲜好。微波还有低温杀菌能力，用它“清洗”水果、冷拌食品等，效果亦佳。,注意预防电磁辐射,第26页,第26页,第27页,第27页,第28页,第28页,波段,波长,频率,传播方式,主要用途,长波,300003000m,10KHz 100KHz,地波,超远程无线电通信导航,中波,3000200m,100KHz 1500KHz,地波和,天波,调幅（AM）无线电广播电报通信,中短波,20050m,1500KHz 6000KHz,天波,短波,50 10m,30MHz 300MHz,近似直线传播,调频（FM）无线电广播电视导航,微波,1m 1mm,300MHz 300000MHz,直线传播,电视、雷达、导航,第29页,第29页,
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