第03章 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-【创新设计】2019版同步课堂讲义物理（教科版选修3-4）

第3讲　电磁波谱　电磁波的应用 第4讲　无线电波的发射、传播和接收 [目标定位]　1.认识电磁波谱，了解电磁波各波段的特性和主要作用.2.了解电磁波的应用和在科技、经济、社会发展中的作用.3.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． 一、电磁波谱　电磁波的应用 1．电磁波谱：按波长(或频率)的顺序把所有电磁波排列起来． 2．电磁波的应用 (1)无线电波：波长从几毫米到几十千米． (2)红外线：波长位于微波和可见光之间的电磁波． 应用：热作用，红外线脉冲信号，用来遥控电视机、录像机和空调机，利用物体发射红外线做红外线遥感． (3)紫外线：波长比最短波长的可见光(紫光)还短的电磁波． 应用：杀细菌、消毒、激发荧光做防伪标志． (4)X射线：波长比紫外线还短的电磁波． 应用：医用透视． (5)γ射线：比X射线波长更短的电磁波． 应用：工业探伤，杀死病态细胞(γ刀)． 二、无线电波的发射、传播和接收 1．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： 第一，振荡电路产生的电场和磁场必须分布到广大的开放空间中，才能有效地把电磁场的能量传播出去． 第二，要有足够高的振荡频率． (2)载波：用来“运载”信号的高频等幅波． (3)调制：把传递的信号“加”到载波上的过程． 分类 2．无线电波的传播 (1)地波：沿地球表面空间传播的无线电波． 适用于能够绕过地面障碍物的长波、中波和中短波． 短波和微波不宜用地波传播． (2)天波：依靠电离层的反射来传播的无线电波． 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，长波易被电离层吸收掉． (3)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． 3．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，会在导体中产生感应电流．因此空中的导体可以用来接收电磁波． (2)电磁谐振(电谐振)：当振荡电路的固有频率跟传播来的电磁波的频率相等时，电路中激起的感应电流最强． (3)调谐：使接收电路产生电谐振的过程． 调谐电路：能够调谐的接收电路． 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“选台”的作用吗？ 答案　“选台”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. 一、各种电磁波的特点及应用 电磁波谱 无线电波 红外线 可见光 紫外线 伦琴射线(X射线) γ射线 频率(Hz) 由左向右，频率变化由小到大 真空中波长 由左向右，波长变化由长到短 特性 波动性强 热作用强 感光性强 化学作用，荧光效应 穿透力强 穿透力最强 用途 通信、广播、导航 加热、遥测、遥感、红外摄像、红外制导 照明、照相等　 日光灯、杀菌消毒、治疗皮肤病等 检查、探测、透视、治疗　 探测、治疗 例1　(多选)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 B．无线电波、可见光、γ射线 C．红光、黄光、绿光 D．紫外线、X射线、γ射线 解析　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→可见光(红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫)→紫外线→X射线→γ射线，由此可知B、C、D选项正确． 答案　BCD 例2　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为γ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γ射线，其波长最短，最不容易发生衍射现象，选项C错误．[来源:学科网ZXXK] 答案　D 二、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． 例3　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 解析　研究表明频率越高，电磁波发射本领越大，电磁场应尽可能扩散到周围空间，形成开放电路．f＝，要使f增大，应减小L或C，只有B符合题意．，C＝ 答案　B 借题发挥　f＝进行综合分析即可．可清楚判断影响电容C大小的因素，同时也应清楚影响自感系