電磁波的發(fā)射傳播和接收　 電磁波的應(yīng)用及防護(hù)

1、第2節(jié)電磁波的發(fā)射、傳播和接收第3節(jié)電磁波的應(yīng)用及防護(hù)電 磁 波 的 發(fā) 射 、 傳 播 、 接 收先填空1電磁波的發(fā)射(1)有效發(fā)射條件振蕩頻率足夠高電場(chǎng)、磁場(chǎng)盡可能分布到較大的空間(2)開放電路為了滿足發(fā)射條件，可以減小電容器的極板面積，增大極板間距，使電容器變成兩條長(zhǎng)直導(dǎo)線，一條伸入高空成為天線，另一條接入地下成為地線2電磁波的傳播(1)無(wú)線電波通常有三種傳播途徑：地波、天波和空間波地波：沿地球表面空間傳播的無(wú)線電波在無(wú)線電技術(shù)中，通常采用地波的形式傳播長(zhǎng)波、中波和中短波天波：靠大氣層中電離層的反射傳播的無(wú)線電波短波最適合采用天波的形式傳播空間波：象光束那樣沿直線傳播的無(wú)線電波這種傳播方

2、式適用于超短波和微波通信，此外衛(wèi)星中繼通信，衛(wèi)星電視轉(zhuǎn)播等也主要是利用空間波作為傳輸途徑3電磁波的接收(1)電諧振現(xiàn)象當(dāng)接收電路的固有頻率跟收到的電磁波的頻率相同時(shí)，接收電路中產(chǎn)生電流最強(qiáng)的現(xiàn)象與機(jī)械振動(dòng)中的共振現(xiàn)象類似(2)調(diào)諧在無(wú)線電技術(shù)中，對(duì)空間存在的各種頻率電磁波，需要選擇某一特定的頻率接收的過(guò)程(3)調(diào)諧電路能夠調(diào)諧的接收電路調(diào)節(jié)調(diào)諧電路可調(diào)電容或電感，改變電路的固有頻率，使它與要接收的電臺(tái)的電磁波的頻率相同，這個(gè)電磁波在調(diào)諧電路里激起的電流最強(qiáng)再判斷1振蕩頻率足夠高的開放電路才能發(fā)射電磁波()2電磁波波長(zhǎng)較長(zhǎng)的波貫穿障礙物的能力強(qiáng)(×)3電磁波波長(zhǎng)較短的波能量大，穿透能力

3、強(qiáng)()后思考如圖3­2­1，這是著名的法國(guó)埃菲爾鐵塔，曾經(jīng)保持世界最高建筑紀(jì)錄45年，現(xiàn)在塔頂裝有超高頻(UHF)電視天線，既是法國(guó)廣播電臺(tái)的中心，又是氣象臺(tái)和電視發(fā)射臺(tái)電視塔和電視轉(zhuǎn)播塔為什么都建在高處？圖3­2­1【提示】電視塔發(fā)射和轉(zhuǎn)播采用微波，傳播形式為直線傳播，越高覆蓋范圍越大核心點(diǎn)擊1無(wú)線電波的發(fā)射：由振蕩器(常用LC振蕩電路)產(chǎn)生高頻振蕩電流，用調(diào)制器將需傳送的電信號(hào)調(diào)制到振蕩電流上，再耦合到一個(gè)開放電路中激發(fā)出無(wú)線電波，向四周發(fā)射出去2調(diào)制(1)使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫作調(diào)制(2)調(diào)制方法：調(diào)幅：使高頻電磁波的振幅隨信號(hào)的強(qiáng)弱而改

4、變調(diào)頻：使高頻電磁波的頻率隨信號(hào)的強(qiáng)弱而改變3無(wú)線電波的接收：天線接收到的所有的電磁波，經(jīng)調(diào)諧選擇出所需要的電磁波，再經(jīng)解調(diào)取出攜帶的信號(hào)，放大后再還原成聲音或圖象的過(guò)程4電諧振、調(diào)諧和檢波(1)電諧振：當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)的現(xiàn)象，類似于機(jī)械振動(dòng)中的共振(2)調(diào)諧：使接收電路發(fā)生電諧振的過(guò)程(3)通過(guò)解調(diào)獲取信號(hào)解調(diào)：把聲音或圖象等信號(hào)從高頻振蕩電流中還原出來(lái)的過(guò)程檢波：調(diào)幅波的解調(diào)稱為檢波1關(guān)于電磁波的發(fā)射和接收，下列說(shuō)法中正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：78510035】A為了使振蕩電路有效地向空間輻射能量，電路必須是閉合的B音頻電流的頻率

5、比較低，不能直接用來(lái)發(fā)射電磁波C當(dāng)接收電路的固有頻率與收到的電磁波的頻率相同時(shí)，接收電路產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)D要使電視機(jī)的屏幕上有圖象，必須要有檢波過(guò)程E電視信號(hào)可以直接通過(guò)天線向外發(fā)射【解析】有效發(fā)射電磁波，必須采用開放電路和高頻發(fā)射；一般的音頻電流和電視信號(hào)的頻率較低，不能直接用來(lái)發(fā)射電磁波；電磁波接收原理是一種叫電諧振的現(xiàn)象，與機(jī)械振動(dòng)中的共振有些相似；電視機(jī)顯示圖象時(shí)，必須通過(guò)檢波過(guò)程，把有效的信號(hào)從高頻調(diào)制信號(hào)中取出來(lái)，否則就不能顯示故A、E錯(cuò)誤，B、C、D正確【答案】BCD2收音機(jī)的調(diào)諧電路中線圈的自感系數(shù)為L(zhǎng)，要想接收波長(zhǎng)為的電磁波，應(yīng)把調(diào)諧電路中電容器的電容調(diào)至(c為光速)多少？

6、【解析】接收電磁波必須進(jìn)行調(diào)諧，使接收回路產(chǎn)生電諧振，由產(chǎn)生電諧振的條件f固f電磁波得，解得C.【答案】1電磁波的發(fā)射需要振蕩頻率高，電磁場(chǎng)分布空間大的開放電路2電磁波的接收需要調(diào)諧和解調(diào)電 磁 波 的 應(yīng) 用 及 防 護(hù)先填空1電磁波譜電磁波包括無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、射線等，把這些電磁波按波長(zhǎng)或頻率順序排列起來(lái)，就構(gòu)成了電磁波譜電磁波譜中的各種波有一定的波長(zhǎng)范圍，它們都具有反射、折射、衍射和干涉的特性；它們?cè)谡婵罩械膫鞑ニ俣染扔诠馑?電磁波的應(yīng)用(1)紅外線和紫外線的應(yīng)用紅外線：具有明顯的熱效應(yīng)利用紅外線的這種熱效應(yīng)，制成了紅外線烤箱、紅外線爐等；利用紅外線還可制成夜視

7、儀、遙感器等紫外線：紫外線能使很多物質(zhì)發(fā)出熒光，很容易讓底片感光當(dāng)紫外線照射人體時(shí)，能使人體合成維生素D，可以預(yù)防佝僂病，但過(guò)量的紫外線會(huì)傷害人體，應(yīng)注意防護(hù)紫外線還具有殺菌作用，醫(yī)院里的病房利用紫外線消毒；銀行利用紫外線燈鑒別鈔票的真?zhèn)?2)無(wú)線電波的應(yīng)用雷達(dá)a雷達(dá)的概念：是一種用來(lái)檢測(cè)飛行器、船只等遠(yuǎn)距離物體位置的系統(tǒng)b雷達(dá)的工作原理電磁波遇到障礙物會(huì)被反射，根據(jù)信號(hào)的返回時(shí)間和方向，判斷物體的方位c雷達(dá)的用途探測(cè)目標(biāo)、導(dǎo)航、預(yù)報(bào)天氣、繪制地圖等移動(dòng)電話a功能：使用戶接收到通話對(duì)方送來(lái)的信息，并能發(fā)送自己的信息b特點(diǎn)：需通過(guò)無(wú)線基站轉(zhuǎn)接實(shí)現(xiàn)自由通話3電磁污染及防護(hù)(1)電磁污染又稱電磁波污

8、染或射頻輻射污染研究發(fā)現(xiàn)，電磁輻射會(huì)危害人體健康，波長(zhǎng)越短，危害越突出，過(guò)量的電磁波輻射對(duì)心臟、血液和眼睛等都有很大的危害(2)電磁波污染的防治從物理學(xué)角度看，可以從電磁波源、電磁波的傳播途徑以及受輻射的人這三個(gè)方面進(jìn)行防護(hù)再判斷1可見(jiàn)光是整個(gè)電磁波譜中極狹窄的一段，其中紅光波長(zhǎng)最長(zhǎng)()2紅外線屬于可見(jiàn)光(×)3紫外線有明顯的熱效應(yīng)(×)后思考生活中的哪些現(xiàn)象應(yīng)用了電磁波？【提示】生活中，電磁波應(yīng)用非常廣泛，象電視、雷達(dá)、衛(wèi)星導(dǎo)航、微波爐、移動(dòng)電話(手機(jī))等都應(yīng)用了電磁波核心點(diǎn)擊電磁波譜無(wú)線電波紅外線可見(jiàn)光紫外線X射線射線頻率由左向右，頻率變化為：由小到大真空中波長(zhǎng)由左向右

9、，波長(zhǎng)變化為：由大到小3關(guān)于電磁波譜，下列說(shuō)法中正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：78510036】AX射線對(duì)生命物質(zhì)有較強(qiáng)的作用，過(guò)量的X射線輻射會(huì)引起生物體的病變B射線是波長(zhǎng)最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高C紫外線比紫光更容易發(fā)生干涉和衍射D在電磁波譜中，更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是射線E紅外線容易穿透云霧煙塵【解析】X射線對(duì)生命物質(zhì)有較強(qiáng)的作用，過(guò)量的X射線輻射會(huì)引起生物體的病變，故A正確；射線是波長(zhǎng)最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高，故B正確；在電磁波譜中從無(wú)線電波到射線，波長(zhǎng)逐漸減小，頻率逐漸增大，而波長(zhǎng)越大，波動(dòng)性越強(qiáng)，越容易發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象，因此紫光比紫外線更容易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，無(wú)線

10、電波最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故C、D錯(cuò)；紅外線波長(zhǎng)比可見(jiàn)光長(zhǎng)，更容易發(fā)生衍射、易穿透云霧煙塵，E正確【答案】ABE4某防空雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率為f3×103 MHz，屏幕上尖形波顯示，從發(fā)射到接收經(jīng)歷時(shí)間t0.4 ms，那么被監(jiān)視的目標(biāo)到雷達(dá)的距離為_ km.該雷達(dá)發(fā)出的電磁波的波長(zhǎng)為_ m.【解析】sct1.2×105 m120 km，這是電磁波往返的路程，所以目標(biāo)到雷達(dá)的距離為60 km.由cf可得0.1 m.【答案】600.15.一個(gè)雷達(dá)向遠(yuǎn)處發(fā)射無(wú)線電波，每次發(fā)射的時(shí)間為1 s，兩次發(fā)射的時(shí)間間隔為100 s，在指示器的熒光屏上呈現(xiàn)出的尖形波如圖所示，已知圖3­2­2中刻度abbc，則障礙物與雷達(dá)之間的距離是多大？圖3­2­2【解析】圖中a和c處的尖形波是雷達(dá)向目標(biāo)發(fā)射無(wú)線電波時(shí)出現(xiàn)的，b處的尖形波是雷達(dá)收到障礙物反射回來(lái)的無(wú)線電波時(shí)出現(xiàn)的，由abbc可知，無(wú)線電波從發(fā)射到返回所用時(shí)間為50 s.設(shè)雷達(dá)離障礙物的距離為s，無(wú)線電波來(lái)回時(shí)間為t，波速為c，由2sct得s m