第4章 3.无线电波的发射和接收4.电磁波谱-【赢在微点】轻松课堂2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册（人教版）

3.无线电波的发射和接收 4.电磁波谱 1.能说出电磁波的发射、传播和接收的过程。知道无线电通信的基本原理。 2.能正确区分调制、调幅、调频、调谐、解调等概念。 3.能结合生活实际，说出无线电通信在生活中的应用。 4.知道什么是电磁波谱，知道电磁波谱中不同波长范围的电磁波。 5.了解不同波长范围的电磁波的特性以及应用。 　　信息在现代人类文明中起着重要的作用，电磁波是信息传递的主要方式。接打手机、收看电视节目、收听广播、利用终端设备WiFi上网、蓝牙传输等需要有电磁波信号。如果现代人离开电磁波，生活会变得一团糟。 电磁波信号是如何发射出来的呢?设备又如何接收到这些信息? 知|识|梳|理 一、无线电波的发射 1.发射电磁波的振荡电路的特点。 (1)要有足够高的振荡频率，频率越高，发射电磁波的本领越大。 (2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，因此采用开放电路。 2.电磁波的调制。 调制 在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术 分类 调幅(AM) 使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变的调制方法 调频(FM) 使高频电磁波的频率随信号的强弱而变的调制方法 二、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，会使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.电谐振与调谐。 (1)电谐振:当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强的现象。 (2)调谐:使接收电路产生电谐振的过程。 3.解调。 把声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程，它是调制的逆过程。 三、电视广播的发射和接收 首先通过摄像机的感光器件将景物的光信号转变为电信号，通过载波将信号调制成高频信号再进行传播。目前高频电视信号的传播方式主要有三种:地面无线电传输、有线网络传输以及卫星传输。在电视接收端，接收到高频电磁波信号以后，经过解调处理，将电信号转变为图像信息和伴音信号。 四、电磁波谱 按电磁波波长大小或频率高低的顺序把它们排列成的谱，叫作电磁波谱。按照波长从长到短依次排列为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等。不同的电磁波具有不同的频率(波长)，具有不同的特性。 1.无线电波。 波长大于1 mm(频率低于300 GHz)的电磁波称作无线电波，广泛应用于通信、广播及其他信号传输。 2.红外线。 它是一种光波，它的波长比无线电波短，比可见光长，不能引起人的视觉。所有物体都发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强，主要应用于加热、红外摄影等。 3.可见光。 能使人的眼睛产生视觉效应的电磁波，称为可见光。可见光的波长为400~760 nm。分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。不同颜色的光波长(频率)不同。 4.紫外线。 波长范围为5~370 nm，不能引起人的视觉，紫外线具有较高的能量，因此可以利用紫外线灭菌消毒;许多物质在紫外线的照射下会发出荧光，根据这一点可以设计防伪措施。 5.X射线和γ射线。 (1)X射线。 X射线能够穿透物质，可以用来检查人体的内部器官;在工业上，利用X射线检查金属构件内部的缺陷。 (2)γ射线。 具有很高的能量，穿透能力更强。主要应用有:医学上具有治疗癌症的作用，工业上用于探测金属构件内部的缺陷。 预|习|自|检 1.判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。 (1)频率越高，振荡电路发射电磁波本领越大。 (√) (2)电视台发射的电磁波都经过了调制。 (√) (3)要使电视机的屏幕上出现图像，必须将电视机接收到的无线电信号解调。 (√) (4)X射线是电磁波，它由速度较高的电子构成。 (×) (5)紫外线在真空中的传播速度大于可见光在真空中的传播速度。 (×) (6)可利用红外线的荧光效应辨别人民币的真伪。 (×) 2.(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的排列顺序依次是无线电波→红外线→可见光(红、橙、黄、绿、青、蓝、紫)→紫外线→X射线→γ射线，由此可知B、C、D三项正确。 答案　BCD 探究一 电磁波的发射和接收 1.电磁波的发射。 (1)发射电磁波的条件。 ①要有足够高的振荡频率。理论研究表明，振荡电路向外辐射能量的本领，即单位时间内辐射出去的能量，与振荡频率密切相关，频率越高，发射电磁波的本领越大。 ②开放电路，使振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间。 (2)电磁波的发射示意图(如图所示)。 2.电磁波的接收。 (1)原理。 利用电磁感应在接收电路产生和电磁波同频率的电流。 (2)方法。 ①利用调谐产生电谐振，使接收电路的感应电流