第三节 电磁波的发射、传播和接收 第四节 电磁波谱（教学课件）物理粤教版选择性必修第二册

4.3电磁波的发射、传播和接收 知识点一　电磁波的发射 1．有效发射条件 (1)振荡频率足够高。 (2)LC振荡电路的电场、磁场分散到尽可能大的空间。 2．开放电路：为了满足发射条件，可以减小电容器两极板的正对面积，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”到高频振荡电流上的过程称为调制。 (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。 知识点二　电磁波的传播 1．无线电波的三种传播方式 地波、天波和直线传播。 2．传播特点 (1)地波：沿地球表面空间传播的无线电波。在无线电通信和导航中，通常采用地波的形式传播长波、中波和中短波。 (2)天波：利用大气层中电离层的反射来传播的无线电波。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，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。 知识点三　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。 4．解调：从高频振荡电流中筛选出所携带的低频信号电流的过程。 知识点三 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 X射线 γ射线 频率 由左向右，频率由小到大 真空 中波长 由左向右，波长由长到短 特性 波动 性强 热效 应强 感光 性强 化学作用，荧光效应 穿透 力强 穿透力最强 用途 通讯、 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 【课堂练习】 1.雪深雷达是2020珠峰高程测量主力设备之一，该系统主要利用天线发射和接收高频电磁波来探测珠峰峰顶冰雪层厚度，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．雷达利用电磁波的干涉特性工作 B．电磁波发射时需要进行调谐和解调 C．电磁波从空气进入雪地，频率减小，波长增大 D．在电磁波中，电场和磁场随时间和空间做周期性变化 2.关于无线电波的发射和接收，下列说法中正确的是( ) A.为了将信号发射出去，先要进行调谐 B.为了从各个电台发出的电磁波中将需要的选出来，就要进行调制 C.为了从高频电流中取出声音信号，就要进行调频 D.为了将信号发射出去，必须使用开放电路 3.手机发射和接收的信号属于电磁波。手机将信号通过天线发送到最近的一个移动基站，基站通过有线连接到机房的交换机，交换机再通过线连接到另一部手机最近的基站，基站将信号发送出去，通过已知信道被另一部手机接收。下列关于电磁波的说法正确的是( ) A.只要有电场和磁场，并且发生变化，就能产生电磁波 B.电磁波的传播必须在介质中才能进行 C.基站停止工作，发射出去的电磁波也就停止传播 D.电磁波的传播也就是能量的传播 4.如图所示，2020年11月13日，万米深潜器“奋斗者号”再次深潜至地球的最深处——马里亚纳海沟。借助无线电波、激光等传输信号，实现深潜器舱内和海底作业的电视直播。下列选项正确的是( ) A.无线电波属于电磁波 B.将图像、声音等信号加载到高频电磁波上的过程叫解调 C.信号传输到电视台实现直播的过程中无时间延迟 D.麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在，带来了通信技术的快速发展 5.有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界最大口径的射电望远镜，它是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置.下列有关电磁波的说法，正确的是( ) A.恒定电场可以在其周围产生电磁波 B.麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在 C.电磁波的传播不需要介质 D.电磁波具有能量，但没有质量 6.关于高频电视信号的发射和接收，下列说法中不正确的是( ) A.要使电视机的屏幕上有图像，必须要有解调过程 B.音频电流的频率比较低，不能直接用来发射电磁波 C.当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，接收电路产生的振荡电流最强 D.为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，必须是闭合电路 1.电磁波按波长大小的顺序把它们排列成谱，如图所示，由电磁波谱可知(　　) A.微波是不可见光 B.红外线可以灭菌消毒 C.紫外线的波长比红外线长 D