第4章 第2节　第3节　电磁波谱—2020-2021学年新教材鲁科版（2019）高中物理选择性必修第二册同步学案

第2节　电磁波的发射、传播和接收 第3节　电磁波谱 学习目标：1.[科学思维]知道电磁波发射的条件及电磁波传播和接收的原理。　2.[物理观念]知道调制、调幅、调频、调谐、解调、电谐振等概念。　3.[科学态度与责任]认识电磁波谱，了解电磁波各波段的特性和主要作用。 阅读本节教材，回答第89页“问题”并梳理必要知识点。 教材P89问题提示：电磁波的发射要具备足够高的振荡频率和开放电路，无线电波通常有地波、天波和空间波三种传播途径，电磁波的接收则是电谐振现象。 一、电磁波的发射 1．有效发射条件 (1)振荡频率足够高。 (2)电场、磁场尽可能分布到较大的空间。 2．开放电路：为了满足发射条件，可以减小电容器的极板面积，增大极板间距，使电容器变成两条长直导线，一条深入高空成为天线，另一条接入地下成为地线。 3．电磁波的调制： (1)定义：把低频电信号加载到高频等幅振荡电流上称为调制。 (2)分类： ①调幅：使电磁波的振幅随信号的强弱而改变。 ②调频：使电磁波的频率随信号的强弱而改变。 二、电磁波的传播 1．无线电波通常有三种传播途径：地波、天波和空间波。 2．传播特点 (1)地波：沿地球表面空间传播的无线电波。在无线电技术中，通常采用地波的形式传播长波、中波和中短波。 (2)天波：靠大气层中电离层的反射传播的无线电波。短波最适合采用天波的形式传播。 (3)空间波：像光束那样沿直线传播的无线电波。这种传播方式适用于超短波和微波通信，此外卫星中继通信，卫星电视转播等也主要是利用空间波作为传输途径。 三、电磁波的接收 1．电谐振现象：当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生电流最强的现象。与机械振动中的共振现象类似。 2．调谐：在无线电技术中，对空间存在的各种频率电磁波，需要选择某一特定的频率接收的过程。 3．调谐电路 (1)定义：能够调谐的接收电路。 (2)应用：调节调谐电路可调电容或电感，改变电路的固有频率，使它与要接收的电台的电磁波的频率相同。 四、电磁波谱 1．电磁波谱 电磁波包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，把这些电磁波按波长或频率顺序排列起来，就构成了电磁波谱。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、衍射和干涉的特性；它们在真空中的传播速度均等于光速。 2．电磁波的应用 (1)无线电波的应用 ①特点：不同波