1、第3章,电磁波,第2讲 电磁波的发射、传播和接收 电磁波的应用及防护,目标定位 1.知道有效发射电磁波的条件，了解电磁波的发射、传播和接收过程. 2.认识电磁波谱，了解电磁波各波段的特性和主要作用. 3.了解电磁波的应用和在科技、经济、社会发展中的作用,栏目索引 CONTENTS PAGE,一、电磁波的发射、传播和接收,1电磁波的发射 (1)为了有效地发射电磁波，振蒎电路必须满足两个条件： 振荡频率足够 ； 电场、磁场尽可能分布到 的空间 (2)开放电路：电容器变成两条长的直导线，一条深入高空成为 ，另一条接入地下成为地线，形成开放电路,较大,天线,高,2电磁波的传播 (1)地波：沿地球 空间
2、传播的无线电波，适用于 波、 波和 波波和 波不宜采用地波的形式传播 (2)天波：靠大气中电离层的 传播的无线电波 波最适合采用天波的形式传播 (3)空间波：像光束那样沿 传播的无线电波，适合于 波和 波通信卫星中继通信、卫星电视转播等也主要以空间波为传播途径,表面,长,中,中短,短,微,反射,短,直线,超短,微,3电磁波的接收 (1)电谐振现象：两个电路的振荡频率 ，电磁波使接收电路中产生 的电流的现象 (2)调谐：选择某一种特定的 接收空间电磁波的过程，调谐的基本原理是 . (3)调谐电路：能够进行 的接收电路,相同,最强,频率,电谐振,调谐,二、电磁波的应用及防护,1电磁波谱 (1)定义
3、：电磁波包括无线电波、红外线、可见光、 、X射线、射线等，把这些电磁波按 或 排列起来，就构成了电磁波谱 (2)电磁波谱中的各种波有一定的波长范围，它们都具有反射、折射、 和 的特性；它们在真空中的传播速度均等于,紫外线,波长,频率,衍射,干涉,光速,2电磁波的应用 (1)红外线：波长比红光的波长要 . 性质：具有较强的 能力， 明显 应用： 利用红外线的热效应，制成红外线烤箱、红外线炉等 利用红外线可使特制底片感光的性质，制成红外摄影仪、红外遥感器等,长,感光,热效应,(2)紫外线：波长比紫光的波长 . 性质：有些物体在紫外线的照射下会发生 . 应用： 紫外线能使很多物质发出荧光，很容易让底
4、片感光，银行利用紫外线灯鉴别钞票的真伪 当紫外线照射人体时，能促使人体合成维生素D，可以预防佝偻病 紫外线具有 作用，医院里的病房利用紫外线消毒,短,荧光,杀菌,(3)X射线：波长范围为0.62 nm. 性质： 较强 应用：在医学中常用X光照片辅助进行 . (4)射线：波长在1 nm以下，在电磁波谱中的波长最短 特点：能量较高， 很强，对生物的破坏力很大 应用：医院里用射线杀死细胞,穿透力,疾病诊断,穿透能力,(5)无线电波的应用 无线电通信的发展过程 1895年，意大利的马可尼成功地进行了距离约3 km的 ，几乎与马可尼同时，俄罗斯的波波夫也研制成功了 .,无线电通信,无线电发报机,雷达 原
5、理：雷达天线发射高频电磁波，电磁波遇到障碍物会被 回来，接收机接收反射信号，根据信号的返回时间和方向，可判断远处物体的方位 作用：检测飞行器、船只等远距离物体的 ，预防天气、绘制地图等,反射,位置,3电磁污染及防护 (1)电磁污染又称电磁波污染或射频辐射污染 (2)危害：危害人体健康；使电视图象不清晰或变形；干扰 系统 (3)防治：电磁辐射的防治可以从 、 以及受辐射的人这三个方面进行防治,通信,电磁波源,电磁波的传播途径,一、无线电波的发射、传播和接收,1无线电波的发射、传播和接收过程,2对概念的理解 (1)“调幅”和“调频”都是调制过程，解调是调制的逆过程 (2)电谐振就是电磁振荡中的“共
6、振” (3)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,3电磁波的传播特性,例1 关于无线电波的发射过程，下列说法正确的是( ) A必须对信号进行调制 B必须使信号产生电谐振 C必须把传输信号加到高频电流上 D必须使用开放回路,解析 电磁波的发射过程中，一定要对低频输入信号进行调制，用开放电路发射为了有效地向外发射电磁波，必须使电路开放，A、C、D正确而产生电谐振的过程是在接收无线电波，B不正确 答案 ACD,例2 关于电磁波的传播，下列叙述正确的是( ) A电磁波频率越高，越易沿地面传播 B电磁波频率越高，越易沿直线传播 C电磁波在各种介质中传播波长恒定 D只要有三颗同步
7、卫星在赤道上空传递微波，就可把信号传遍全球,解析 由cf可判定：电磁波频率越高，波长越短，衍射能力越差，不宜沿地面传播，而跟光的传播相似，沿直线传播，故选项B正确，选项A错误； 电磁波在介质中传播时，频率不变，而传播速度改变，由vf，可判断波长改变，选项C错误； 由于同步卫星相对地面静止在赤道上空36 000 km高的地方，用它作为微波中继站，只要有三颗，就能覆盖全球，选项D正确 答案 BD,二、各种电磁波的特点及应用,用途,例3 关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是( ) A红外线和X射线都有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体 B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
8、为射线，最容易用它来观察衍射 现象 D紫外线和X射线都可以使感光底片感光,解析 X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A错误； 过强的紫外线照射对人的皮肤有害，选项B错误； 电磁波中频率最大的为射线，其波长最短，最不容易发生衍射现象，选项C错误 答案 D,三、雷达,1雷达是利用电磁波中的微波遇到障碍物发生反射的特性工 作的 2雷达既是无线电波的发射端，又是无线电波的接收端,例4 某地的雷达站正在跟踪一架向雷达站匀速飞来的飞机设某一时刻从雷达发出电磁波后到再接收到反射波历时200 s，经4 s后又发出一列电磁波，雷达站从发出电磁波到再接收到反射波历时186 s，则该飞机的飞
9、行速度多大？,答案 525 m/s,1要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领，应该采取的措施是( ) A增加辐射波的波长 B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 D增加回路中的电容和电感,电磁波的发射、传播和接收,答案 B,2图1中A为某火箭发射场，B为山区，C为城市发射场正在进行某型号火箭的发射试验为了转播火箭发射的实况，在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号已知传输无线电广播所用的电磁波波长为550 m，而传输电视信号所用的电磁波波长为0.566 m，为了不让山区挡住信号的传播，使城市居民能收听和收看火箭发射的实况，必须通过建在山顶上的转发站来转发_(填“无线电广播信号”
10、或“电视信号”)这是因为_,图1,解析 从题中知，传输无线电广播所用电磁波波长为550 m，根据发生明显衍射现象的条件，知该电磁波很容易发生衍射现象，绕过山坡而传播到城市所在的C区，因而不需要转发装置电视信号所用的电磁波波长为0.566 m，其波长很短，衍射现象很不明显，几乎沿直线传播，能传播到山顶却不能传播到城市所在的C区，要想使信号传到C区，必须通过建在山顶的转发站来转发 答案 电视信号 电视信号波长短，沿直线传播，受山坡阻挡，不易衍射,电磁波的特点及应用,3下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象，请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上 (1)X光机，_. 解析
11、 X光机是用来透视人的体内器官的，因此需要具有较强穿透力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大的伤害的X射线，故选择D.,D,(2)紫外线灯，_. 解析 紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用，故选择C.,C,(3)理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好，这里的“神灯”是利用_ A光的全反射 B紫外线具有很强的荧光作用 C紫外线具有杀菌消毒作用 DX射线的很强的贯穿力 E红外线具有显著的热效应 F红外线波长较长，易发生衍射,解析 “神灯”又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快，因此选择E. 答案 E,4关于雷达的特点，下列说法正确的是( ) A雷达所用无线电波的波长比短波更长 B雷达只有连续发射无线电波，才能发现目标 C雷达的显示屏上可以直接读出障碍物的距离 D雷达在能见度低的黑夜将无法使用,解析 雷达是利用无线电波的反射来工作的，因此它利用的无线电波处于微波段，目的是为了增加反射，减少衍射雷达大约每隔0.1 ms发射时间短于1 s的脉冲信号，根据屏上显示的发射信号和接收到的反射信号可以直接读出障碍物的距离，故C对 答案 C,
