第4章 第2节&第3节 电磁波的发射、传播和接收 电磁波谱-【高考领航】2023-2024学年高中物理选择性必修第二册同步核心辅导与测评（鲁科版）

第2节　电磁波的发射、传播和接收 第3节　电磁波谱 核心素养要求 核心素养呈现 1.知道电磁波发射的条件及电磁波传播和接收的原理. 2.知道调制、调幅、调频、调谐、解调、电谐振等概念. 3.认识电磁波谱，了解电磁波各波段的特性和主要作用. 　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：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变． ②调频：使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变． (1)频率越高，振荡电路发射电磁波本领越大．(√) (2)电视台可以直接向外发射声音信号．(×) (3)电视台发射的电磁波都经过了调制．(√) 　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：象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为传输途径． 在信息技术高速发展的今天，电磁波对我们来说越来越重要，例如，广播、电视要利用电磁波，无线电通信要利用电磁波，航空、航天中的自动控制和通信联系都要利用电磁波…….我们通常利用电磁波的哪种传播方式实现和卫星间的交流？ 提示：一般通过空间波和卫星间取得联系． 　电磁波的接收 1．电谐振现象：当接收电路的固有频率与接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的电磁波，需要选择某一特定的频率接收的过程． 3．调谐电路 (1)定义：能够进行调谐的接收电路． (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． 收音机是如何接收电磁波的呢？ 提示：电磁波在空间传播时，如果遇到导体，会使导体产生感应电流，感应电流的频率跟激起它的电磁波的频率相同．因此利用放在电磁波传播空间中的导体，就可以接收到电磁波了． 　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：不同波段内的无线电波具有不同的传播特性．频率越低，传播损耗越小，覆盖距离越远；频率越高，传播损耗越大，覆盖距离越近． ②应用：长波主要用于调幅广播及航海导航；中波主要用于调幅广播及通信；短波主要用于远距离短波通信及调幅广播；微波主要用于调频广播、电视、卫星导航和雷达，微波炉可利用高功率的微波对食物进行加热． (2)红外线和紫外线的应用 ①红外线：具有明显的热效应．利用红外线的这种热效应，制成了红外线烤箱、红外线炉等；利用红外线使特制底片感光的性质还可制成红外摄影仪、红外遥感器等． ②紫外线：紫外线能使很多物质发出荧光，很容易让底片感光．当紫外线照射人体时，能使人体合成维生素D，可以预防佝偻病，但过量的紫外线会伤害人体，应注意防护．紫外线还具有杀菌作用，医院里的病房利用紫外线消毒；银行利用紫外线灯鉴别钞票的真伪． (3)X射线和γ射线的应用 ①X射线：穿透力较强，在医学上常用X光照片辅助进行疾病诊断．长期暴露在X射线下，会对人体造成很大伤害． ②γ射线：从原子核内部发出来的电磁波，能量较高，穿透力很强，对生物的破坏力很大．医学上常用来杀死癌细胞． 　(1)X射线是电磁波，它由速度较高的电子构成．(×) (2)红外线的波长大于可见光的波长．(√) (3)可利用紫外线的荧光效应辨别人民币的真伪．(√) 　电磁波的发射 [思考探究] 1895年，一位年轻的意大利人马可尼(公元1874－1937年)发明了无线电通信技术．从此，携带了人类信息的电磁波开始在空间自由旅行，人们不必依赖电线，就可以在遥远的地方互通信息．电视台发射电视信号为什么要建高耸入云的发射塔呢？ 提示：电视信号要有效地发射出去，必须采用高频开放电路，电视信号所用电磁波的波长比较短，以直线传播为主，遇到障碍物会被阻挡，所以发射天线要架得高一些． [思维深化] 1．无线电波的发射：由振荡器(常用LC振荡电路)产生高频振荡电流，