3-2_电磁波的发射传播和接收
《电磁波的发射、传播和接收》 讲义
《电磁波的发射、传播和接收》讲义一、电磁波的概述在我们的日常生活中，电磁波无处不在。
从手机通信到广播电视，从 WiFi 网络到卫星导航，电磁波扮演着至关重要的角色。
那么，什么是电磁波呢？电磁波是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的振荡粒子波，是以波动的形式传播的电磁场。
它具有波粒二象性，即既具有波动性，又具有粒子性。
电磁波在真空中的传播速度恒定，约为3×10^8 米每秒，这个速度通常被称为光速。
电磁波的频率范围非常广泛，从低频的无线电波到高频的伽马射线。
不同频率的电磁波具有不同的特性和应用。
二、电磁波的发射要实现电磁波的发射，需要一个能够产生高频振荡电流的装置——振荡器。
振荡器产生的高频电流通过天线，就能够向空间发射电磁波。
以无线电广播为例，广播电台中的振荡器产生特定频率的高频电流，这个电流经过调制器，将声音信号加载到高频电流上。
调制后的电流再通过功率放大器放大，最后由发射天线向四周辐射出去。
在移动通信中，手机也是通过内部的电路产生电磁波并发射出去。
手机的天线设计和功率控制对于保证良好的通信质量至关重要。
另外，电磁波的发射功率和频率需要遵循相关的法规和标准，以避免对其他设备造成干扰，同时保障通信的安全和有效。
三、电磁波的传播电磁波在空间中的传播方式主要有地波传播、天波传播和空间波传播。
地波传播是指电磁波沿着地球表面传播。
这种传播方式适用于频率较低的电磁波，如长波和中波。
地波传播的优点是能够绕过障碍物，传播距离较远，但信号容易受到地面吸收和干扰。
天波传播是指电磁波通过电离层反射传播。
适合中波、短波等频率较高的电磁波。
天波传播能够实现远距离通信，但信号的稳定性容易受到电离层变化的影响。
空间波传播则是指电磁波直接从发射点传播到接收点，类似于光线的直线传播。
这种传播方式适用于超短波和微波，常用于卫星通信、雷达等领域。
电磁波在传播过程中会受到多种因素的影响，比如地形、建筑物、大气层、天气等。
电磁波的发射与接收知识点总结
电磁波的发射与接收知识点总结电磁波在我们的生活中无处不在，从手机通信到广播电视，从卫星导航到无线网络，它的应用极其广泛。
理解电磁波的发射与接收对于我们掌握现代通信技术至关重要。
下面我们来详细总结一下这方面的知识点。
一、电磁波的发射要发射电磁波，首先需要一个振荡电路。
这个振荡电路由电感和电容组成，能够产生高频的交变电流。
在实际的发射过程中，为了有效地将能量辐射出去，需要满足以下条件：1、开放电路普通的 LC 振荡电路由于电场和磁场被封闭在电路内部，辐射出去的能量很少。
而开放电路，比如将电容器的极板间距增大、电感线圈的匝数减少等，能够使电场和磁场分散到更大的空间，从而增强电磁波的辐射。
2、频率足够高只有频率足够高的交变电流才能有效地发射电磁波。
这是因为频率越高，单位时间内电流的变化次数越多，产生的电场和磁场的变化就越迅速，从而更有利于电磁波的发射。
为了产生高频的交变电流，通常会使用振荡器，如晶体振荡器等。
此外，为了让电磁波能够携带有用的信息，比如声音、图像等，需要对振荡电流进行调制。
调制分为调幅和调频两种方式。
调幅（AM）是使高频振荡电流的振幅随信号的强弱而改变。
在调幅波中，频率始终保持不变，而振幅则随着信号的变化而变化。
调频（FM）则是使高频振荡电流的频率随信号的强弱而改变。
在调频波中，振幅保持不变，而频率则随着信号的变化而变化。
二、电磁波的传播电磁波可以在真空中传播，不需要介质。
在真空中，电磁波的传播速度等于光速，约为 3×10^8 米/秒。
在介质中传播时，电磁波的速度会变慢，而且不同频率的电磁波在同一介质中的传播速度可能不同。
例如，在无线电波中，频率越高的电磁波，在介质中的传播速度越慢。
电磁波的传播方式主要有地波传播、天波传播和直线传播三种。
地波传播是指沿着地球表面传播的电磁波。
由于地面会吸收电磁波的能量，所以地波传播主要适用于频率较低的电磁波，如长波和中波。
天波传播是指依靠电离层反射传播的电磁波。
《电磁波的发射、传播和接收》 讲义
《电磁波的发射、传播和接收》讲义一、电磁波的基本概念在深入探讨电磁波的发射、传播和接收之前，我们先来了解一下什么是电磁波。
电磁波是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的振荡粒子波，是以波动的形式传播的电磁场。
电磁波在真空中的传播速度恒定，约为每秒299792458 米，这个速度通常被称为光速。
电磁波的波长和频率是其两个重要的特性。
波长是指电磁波在一个周期内传播的距离，而频率则是指电磁波在单位时间内完成的周期数。
它们之间的关系可以用公式c ＝λf 来表示，其中c 是光速，λ 是波长，f 是频率。
电磁波涵盖了从极长波长的无线电波到极短波长的伽马射线的广泛频谱。
不同波长和频率的电磁波具有不同的特性和应用。
二、电磁波的发射电磁波的发射需要一个源头，这个源头通常是一个能够产生交变电流的装置。
当电流在导体中快速变化时，就会产生变化的电场和磁场，从而向外发射电磁波。
例如，在无线电广播中，广播电台的发射机通过电子管或晶体管等元件产生高频振荡电流。
这个电流经过天线时，会在天线周围产生变化的电磁场，并向空间辐射电磁波。
为了有效地发射电磁波，天线的设计和尺寸是非常重要的。
天线的长度通常与所发射电磁波的波长有关。
一般来说，天线的长度应该接近或等于电磁波波长的四分之一或二分之一，这样才能更好地发射电磁波。
此外，电磁波的发射功率也会影响其传播范围和效果。
发射功率越大，电磁波能够传播的距离就越远，但同时也需要考虑到对其他电子设备的干扰以及能源消耗等问题。
三、电磁波的传播电磁波在空间中的传播可以分为三种主要方式：地波传播、天波传播和空间波传播。
地波传播是指电磁波沿着地球表面传播。
这种传播方式适用于波长较长的电磁波，如中波和长波无线电波。
地波传播的优点是能够绕过障碍物，传播距离较远，但信号容易受到地面吸收和干扰的影响。
天波传播是指电磁波被发射到高空的电离层后，被反射回地面的传播方式。
这种传播方式适用于短波无线电波。
电离层能够反射电磁波是因为它是由带电粒子组成的，对电磁波具有折射和反射作用。
电磁波的发射传播和接收
不能以地波的形式
传播，又不能依靠
微波
电离层的反射以天
波的形式传播。
无线电波传播的多种方式
二、电磁波的传播
方式有三种： 天波、地波、空间波
请同学们阅读教材并理解各种方式的优点、
适合传播何种波。
地波
天波 空间
波
传播形式 沿地球表面空间
传播 靠大气中电离层
的反射传播
沿直线传播
适合的波段 长波、中波
、中短波
周围空间的电磁场很 弱，发射效果差
增大电容器极板间的距离，减少 极板间的面积，同时减少自感线 圈的匝数
在实际应用中，开放电路的下部分导线通 常接地。叫做地线，上部分导线尽可能分散 到高处，叫做天线。电磁波就是通过天线和 地线所组成的开放电路发射出去的。
一、无线电波的发射 1、发射无线电波的装置：
4.用途:红外摄影、红外遥感技术
四、可见光
能作用于人的眼睛并引起视觉的称为可见 光，如：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各色光。
如何使我们需要的电磁波在接 收天线中激起的感应电流最强呢？
可 变 电 容
LC调谐电路
1.当接收电路的固 有频率跟接收到的电磁 波的频率相同时，接收 电路中产生的振荡电流 最强（这种现象叫做电 谐振）
2.对空间存在的各种频率的电磁波中选出所要 的电台的技术叫做调谐（选台），能够调谐的 接收电路叫做调谐电路。
短波
超短波和微 波
特点
衍射能力 较强
反射能力 较强
穿透能力 较强
三、无线电波的接收
我们生活 的空间布 满了强弱 不同的电 磁波,我 们又如何 选出自己 所需的无 线电波呢 ?
发射的无线电波如何被接收到呢？
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。
《电磁波的发射、传播和接收》 教学设计
《电磁波的发射、传播和接收》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标（1）了解电磁波的产生条件，知道电磁波是如何发射的。
（2）理解电磁波的传播特性，包括在不同介质中的传播速度和波长变化。
（3）掌握电磁波的接收原理，认识常见的接收设备。
2、过程与方法目标（1）通过实验和演示，培养学生的观察能力和分析问题的能力。
（2）通过对电磁波发射、传播和接收过程的探究，培养学生的科学思维和科学探究能力。
3、情感态度与价值观目标（1）激发学生对电磁波相关知识的兴趣，培养学生探索科学的精神。
（2）使学生认识到电磁波在现代通信中的重要作用，增强学生对科学技术的热爱。
二、教学重难点1、教学重点（1）电磁波的发射条件和调制方式。
（2）电磁波的传播特性，如波长、频率、波速的关系。
（3）电磁波的接收原理和调谐、解调过程。
2、教学难点（1）对电磁波调制和解调过程的理解。
（2）电磁波在不同介质中传播时特性的变化。
三、教学方法讲授法、实验演示法、小组讨论法、多媒体辅助教学法四、教学过程1、课程导入（5 分钟）通过播放一段现代通信的视频，如手机通话、卫星电视、无线网络等，引出电磁波在通信中的重要作用，从而激发学生的学习兴趣，引入本节课的主题——电磁波的发射、传播和接收。
2、电磁波的发射（20 分钟）（1）讲解电磁波的产生条件：变化的电流能够产生电磁波。
通过举例，如打开和关闭手电筒的灯泡，电流的迅速变化会产生电磁波。
（2）介绍开放电路：展示简单的电路模型，对比封闭电路和开放电路，说明开放电路更有利于电磁波的发射。
（3）讲解调制：介绍两种调制方式——调幅和调频。
通过动画演示和实际的音频、视频信号示例，让学生理解调幅是改变电磁波的振幅，调频是改变电磁波的频率，以实现信息的加载。
3、电磁波的传播（20 分钟）（1）讲解电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。
通过对比机械波的传播需要介质，加深学生对电磁波传播特性的理解。
（2）介绍电磁波在真空中的传播速度——光速，并给出公式 c ＝λf （其中 c 为光速，λ 为波长，f 为频率）。
电磁波的发射、传播和接收 PPT课件 课件 人教课标版
请同学们阅读教材并理解各种方式的优点、 适合传播何种波。
通常使用的无线电波的波长范围从几毫米到几千米，根 据波长或频率把无线电波分成几个波段，如下表所示：
波段
波长
频率
传播方式 主要用途
长波
30000m～ 3000m
10kHz～100kHz 地波
超远程无线电 通信和导航
中波 中短波
•
2、从善如登，从恶如崩。
•
3、现在决定未来，知识改变命运。
•
4、当你能梦的时候就不要放弃梦。
•
5、龙吟八洲行壮志，凤舞九天挥鸿图。
•
6、天下大事，必作于细；天下难事，必作于易。
•
7、当你把高尔夫球打不进时，球洞只是陷阱；打进时，它就是成功。
•
8、真正的爱，应该超越生命的长度、心灵的宽度、灵魂的深度。
电磁波的发射、 传播和接收
一、赫兹实验
麦克斯韦的电磁场理论既 新颖又深刻，以至于当时许多 不习惯用场的观点来考虑问题 的物理学家都持怀疑的态 度．麦克斯韦的电磁场理论能 否被普遍接受，有待于实验的 检验．1888年，即在麦克斯韦 发现电磁场理论20多年后，德 国物理学家赫兹（1857－1894） 第一次用实验证实了电磁波的 存在．
如何使我们需要的电磁波在接收天线中激起的 感应电流最强呢？
当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的 频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强。 （这种现象叫做电谐振）
无线电波的接收
1、接收无线电波的装置：
图示为收音机的 简单的调谐电路，通 过可可变变电电容容改变调谐 电路的固有频率，使 其与接收电台的电磁 波频率相同，这个频 率的电磁波就在调谐 电路里激起较强的感 应电流，这样就选出 了电台。 上图为收音机的调谐电路
电磁波的发射与接收知识点总结
电磁波的发射与接收知识点总结电磁波在我们的生活中无处不在，从手机通信到广播电视，从卫星导航到无线网络，它的应用广泛而深入。
理解电磁波的发射与接收是掌握现代通信技术的基础。
下面让我们来详细探讨一下这方面的知识点。
一、电磁波的发射电磁波的发射需要一个开放的电路，以及能够产生高频变化电流的振荡器。
首先，要有足够高的振荡频率。
频率越高，电磁波携带的能量就越大，传播的距离也就越远。
在实际应用中，通过使用各种电子元件和电路设计来实现高频振荡。
其次，开放的电路结构对于电磁波的发射至关重要。
常见的天线就是一种开放电路，它能够有效地将电流的变化转化为电磁波向空间辐射出去。
例如，常见的半波天线、偶极天线等，它们的形状和尺寸会影响电磁波的发射特性。
为了增强电磁波的发射功率，还需要采用功率放大器。
功率放大器能够将振荡器产生的较弱信号进行放大，从而提高电磁波的强度。
在调制过程中，使高频振荡的振幅、频率或相位随信号而改变。
常见的调制方式有调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）。
调幅是使高频振荡的振幅随信号变化；调频则是使高频振荡的频率随信号变化；调相是使高频振荡的相位随信号变化。
通过调制，能够将信息加载到电磁波上进行传输。
二、电磁波的传播电磁波在空间中以光速传播，不需要介质，可以在真空中传播。
电磁波在传播过程中会受到多种因素的影响。
例如，地形、建筑物等障碍物会对电磁波产生反射、折射和散射，从而影响其传播路径和强度。
不同频率的电磁波在传播特性上也有所不同。
低频电磁波具有较强的绕射能力，能够绕过障碍物传播较远的距离，但传输速率较低；高频电磁波直线传播能力强，但容易被障碍物阻挡。
此外，大气层中的电离层对电磁波也有反射和折射作用，这对于短波通信具有重要意义。
三、电磁波的接收电磁波的接收过程与发射过程相反，主要包括调谐、解调等环节。
调谐是指通过调节接收电路的参数，使其固有频率与接收到的电磁波频率相同，从而实现共振，达到最大的接收效果。
电磁波的吸收和发射现象
电磁波的吸收和发射现象电磁波是一种能量传播的方式，其具有吸收和发射的特性。
在各个领域中，包括通信、能源、医疗等，电磁波的吸收和发射现象都起到至关重要的作用。
本文将从电磁波吸收和发射的原理、应用以及相关现象等方面进行探讨。
一、电磁波吸收现象电磁波的吸收是指当电磁波与物质相互作用时，部分或全部能量被物质吸收并转化为其他形式，而不被反射或透射。
吸收系数是衡量物质吸收电磁波的能力的重要参数，其取决于物质的性质和电磁波的频率。
吸收现象的原理主要包括以下几个方面：1. 分子共振吸收：物质中的分子具有特定的谐振频率，当电磁波的频率与分子的共振频率相匹配时，分子将吸收电磁波的能量。
这种吸收现象在红外光谱中常常发生，用于分析和检测物质的成分。
2. 厚度吸收：物质的厚度越大，能够吸收的电磁波就越多。
当电磁波穿过物质时，会与物质中的电子或原子相互作用，导致能量损失和吸收。
这种现象常见于材料的电磁屏蔽和辐射防护等领域。
3. 光电效应：光电效应是电磁波与物质表面的电子相互作用的现象。
当电磁波的频率足够高时，能够将物质表面的电子击穿并将其从物质中释放出来，产生电子释放和电流。
这种现象广泛应用于太阳能光伏电池和光电探测器等领域。
二、电磁波发射现象电磁波的发射是指物质将内部储存的能量转化为电磁波并向外界传播的过程。
发射现象涉及到电磁波的辐射、激光发射和电磁辐射的逆过程等。
以下是电磁波发射的几个常见现象：1. 热辐射：所有物体在温度不为绝对零度时，会发出热辐射。
根据普朗克公式，热辐射的频率和强度与物体的温度密切相关。
这一现象应用广泛，如红外加热、热成像等。
2. 激光发射：激光是一种具有高单色性、高亮度和高直接度的电磁波，其通过光源的受激辐射放大产生。
激光广泛应用于通信、医疗、制造和科研等领域。
3. 电磁辐射逆过程：当电流通过导线时，会产生电磁场并发射电磁波。
这一现象应用于无线通信、天线和雷达等领域。
三、电磁波的应用电磁波的吸收和发射现象在各个领域有着广泛的应用。
电磁波的发射和接收 课件
四、移动通信
每个移动电话机都是一个电磁波发射器,它通过电磁波把你讲话的信 息发射到空中;同时也是一个电磁波接收器,在空中捕获电磁波,使你得到对 方讲话的信息,当然这个过程还要有固定的基站转接。
解调示意图
【例题 1】 认真观察下列各图,下列说法中正确的是( )
A.无线电台发射的是甲所示的波 B.无线电台发射的是乙所示的波 C.无线电台发射的是丙所示的波 D.无线电台发射的是丁所示的波
解析:认真观察四个图象,结合调制中的调幅波和调频波的特点,发射台 的电波即为调幅波和调频波。
答案:CD
探究二 电视、移动通信
【例题 2】 关于电视的接收原理,下列说法中正确的是( ) A.电视接收天线接收到的电磁波中包含有图像信号和伴音信号 B.电视接收天线接收到的电磁波经过处理被还原成图像,天线上并不 产生感应电流 C.电视接收机接收到电磁波,通过电子枪的扫描显示电视节目的图像 信号和伴音信号 D.电视接收机接收到的电磁波,经扬声器得到电视节目的伴音信号 解析:电视机接收到的电磁波是带有图像信号和伴音信号的高频电流, 故 A 项对,B 项错;图像信号和伴音信号必须经过处理才可经显像管和扬声 器得到图像和声音,故 C、D 项错。 答案:A
●问题导引●
两个人在同一地点用手机通话时,信号是直接相互传播的吗? 提示:不是,两个人在同一地点用手机通话时,信号也要通过附近的基站 传到总机,总机对信号处理后再传给基站发射出来,由另一手机接收,不过此要由摄像机将影像(包括伴音)的光、声音转变为电信号 ——视频电流。 (2)电视信号的发射 视频电流通过调制,加到高频载波上,然后通过天线把载有图像信号的 高频信号发射出去。在电视发射端,还同时发射伴音信号。 (3)电视信号的接收 在电视接收端,天线收到电磁波后产生感应电流,经过调谐、解调等处 理,将得到的图像信号送到显像管,还原成景物的像。
《电磁波的发射、传播和接收》 说课稿
《电磁波的发射、传播和接收》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是《电磁波的发射、传播和接收》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析本节课是高中物理选修 3-4 第十三章《电磁波》中的重要内容。
电磁波作为现代通信的基石，其发射、传播和接收的原理对于学生理解现代通信技术以及电磁学的相关知识具有重要意义。
教材首先介绍了电磁波的发射条件和调制方式，让学生了解如何将信息加载到电磁波上进行传输；接着阐述了电磁波的传播特性，包括在不同介质中的传播速度和衰减情况；最后讲解了电磁波的接收原理，包括调谐和解调的过程。
通过本节课的学习，学生将对电磁波的应用有更深入的认识，为后续学习电磁波的其他相关知识奠定基础。
二、学情分析在知识储备方面，学生已经学习了电磁振荡和麦克斯韦电磁场理论，对电磁波的产生有了一定的了解，但对于电磁波的发射、传播和接收的具体过程还比较陌生。
在能力方面，学生具备一定的观察、分析和推理能力，但对于抽象的物理概念和复杂的物理过程，还需要通过具体的实验和实例来加深理解。
在学习态度方面，高二学生对物理学科具有较强的好奇心和求知欲，但在学习过程中可能会遇到困难而产生畏难情绪，需要教师给予适当的引导和鼓励。
三、教学目标1、知识与技能目标（1）了解电磁波的发射条件和调制方式。
（2）理解电磁波的传播特性，知道电磁波在真空中的传播速度。
（3）掌握电磁波的接收原理，了解调谐和解调的作用。
2、过程与方法目标（1）通过对电磁波发射、传播和接收过程的探究，培养学生的观察能力、分析能力和逻辑推理能力。
（2）通过实验演示和实例分析，让学生学会运用所学知识解决实际问题的方法。
3、情感态度与价值观目标（1）让学生体会到物理知识与生活实际的紧密联系，激发学生学习物理的兴趣。
（2）培养学生的科学态度和创新精神，提高学生的科学素养。
四、教学重难点1、教学重点（1）电磁波的发射条件和调制方式。
粤教版高中物理选择性必修第二册第4章第3节电磁波的发射、传播和接收第4节电磁波谱课件
【典例1】 (多选)关于电磁波的发射和接收，下列说法正确的是( )
A．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，必须是闭合电路
√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．要使电视机的屏幕上有图像，必须要有检波过程
[思路点拨] 解此题关键有两点：
(1)明确有效发射电磁波的条件。
(2)明确电谐振、检波的概念。
BCD [有效发射电磁波，必须采用开放电路和高频发射；一般的 音频电流的频率较低，不能直接用来发射电磁波；电磁波接收原理 是一种叫电谐振的现象，与机械振动中的共振有些相似；电视机显 示图像时，必须通过检波过程，把有效的信号从高频信号中取出 来，否则就不能显示。故A错误，B、C、D正确。]
(1)振荡频率足够高的开放电路才能发射电磁波。 ( )
√
(2)电磁波波长较长的波贯穿障碍物的能力强。 ( )
×
(3)电磁波波长较短的波能量大，穿透能力强。 ( )
√
(4) 可 见 光 是 整 个 电 磁 波 谱 中 极 狭 窄 的 一 段 ， 其 中 红 光 波 长 最 长√。
()
×
(5)红外线属于可见光。 ( )
03
学习效果·随堂评估自测
1．(2022·江苏阜宁实验高中高二阶段练习)赫兹在人类历史上首先 捕捉到了电磁波，为无线电技术的发展开拓了道路。下列器件中，
既使用了电磁波接收技术，又使用了电磁波发射技术的是( )
A．电吹风 B．洗衣机 C．电熨斗 √D．手机
D [电吹风是消耗电能产生热能与风能的器件，与电磁波发射和接 收无关，故A错误；洗衣机是消耗电能产生动能的器件，与电磁波 发射和接收无关，故B错误；电熨斗是消耗电能产生热能的器件， 与电磁波发射和接收无关，故C错误；手机同时使用了电磁波接收 和发射技术，故D正确。]
电磁波发射和接收
• 生活环境中充满了电磁波，只要是使用 电的电器用品，都会放出电磁波。墙壁 中看不见的电线，也会使电磁波检测笔 哔哔叫。所以睡觉时不要太靠近装有电 线的墙壁，以免因电磁波影响而无法好 好睡一觉。
而现代人人手一手机，它的电磁波 其实是很强的。在电脑前拨通手机，大 家往往会发现电脑萤幕闪铄不已。又在 打开的收音机前拨通手机，收音机也受 到很大的干扰。
• 这就是因为网络上的荧屏、机壳接 缝、键盘、电缆接头等处产笺电磁 泄露，辐射到处间，它们可以被某 些哪怕是简易的探测系统窃收和破 译．目前，世界上不少国家都把美 国作为电脑间谍活动及信息破坏的 对象．为此，五角大楼坚持每年拨 款数十亿美元，用来保障所有相关 指挥系统的信息安全．
电视
阅读课文，试着理解 电视机的成像原理
简单地说：电视信号 是电视台先把影像信 号转变为可以发射 的—— ，发射出去后 被接收的电信号通 过——被还原为光的 图象重现荧光屏。
让我们走进 摄像管吧！
摄像管
电子束把一幅图象按照各点的明暗情 况，逐点变为强弱不同的信号电流， 通过天线把带有图象信号的电磁波发 射出去。
• ①原理：电容器的电容随两极板间距离的变 化而变化，这样可将压力大小转换为电信号 ．
• ②应用．
• 电容式压力传感器： • 图4－4－2是测定压力F的电容式传感器，待
测压力F作用于可动膜片电极上的时候，膜 片发生形变，使极板间距离d发生变化，引起 电容C的变化．知道C的变化，就可以知道F 的变化情况．
• 了解雷达用的 是什么电磁波?
• 为什么可以根 据雷达显示屏 看出离障碍物 有多远？
雷达工作原理
测距：
发射接收
利用发射与接收之间的时间差， 计算出物体的距离。
雷达所用电磁波特点
电磁波的发射和接收
无线电波发射和接收流程图
高频振荡电流
信号
调制
发射
无线电波的发射 无线电波的接收
输出
解调 调谐电路
三.无线电波的传播
空间波传播
问题讨论:
为什么不同波段的无线电电波采用 不同的传播方式?
长波: 波长较长，容易产生明显的衍射现象。 长波在地面传播时能绕过障碍物 （大山、高大建筑物……）
长波容易被电离层吸收；
在实际应用中。开放电路的下部分导线 通常接地，叫做地线。上部分导线尽可能分 散到高处，叫做天线。电磁波就是通过天线 和地线所组成的开放电路发射出去的。 为了使开放电路中产生振 荡电流，常用如图所示的方法， 使振荡器的线圈L2靠近开放振 荡电路的线圈L1。当振荡器中 产生振荡电流时，由于互感作 用，就可以在开放振荡电路中 产生相同频率的振荡电流，这 发 射 端 种方法叫做感应耦合。
微波容易穿过电离层; 短波容易被电离层反射。
微波
微波:
频率很高； 直线传播。
一、无线电波的发射
1、有效发射电磁波的振荡电路的特点： 2、开放电路： 3、信号的调制：调频、调幅
二、无线电波的接收
1、电谐振 2、调谐与调谐电路
三、无线电波的传播
天波、地波、空间波及适用波段
1、为了使需要传递的信号发射到远方，必须对 振荡电流进行（ A ） A.调制 B.放大 C.调谐 D.检波
一、电磁波的发射
1、要有效发射电磁波，振荡电路须具有如下 特点： ⑴要有足够高的振荡频率； ⑵振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能 大的空间，这样才能有效地把能量辐射出 去。
2、开放电路：
为了发射电磁波，需要改进振荡电路。一方面 增大电容器极板间距离、减少正对面积；另一方 面减少线圈的匝数，以减少自感。这样既提高了 振荡频率又将磁场和电场分散到较大空间。这种 电路叫做开放电路。
电磁波的发射和接收
一、电磁波的发射 1、 麦克斯韦的电磁场理论 、 麦克斯韦的电磁场理论: 变化的电场产生变化的磁场， 变化的电场产生变化的磁场，变化的磁场又产 这样就产生了电磁波。 生变化的电场 ,‥ ‥ ‥这样就产生了电磁波。 ‥
E
E
E
B
如广播电台 电视台 声 声光
B
电 电
B
电磁波发射 电磁波发射
２、调谐： 调谐： 使接收电路产生电谐振的过程。 使接收电路产生电谐振的过程。
３、解调： 解调： 使声音或图象信号从高 频电流中还原出来的过程。 频电流中还原出来的过程。
天 线 ‥‥ 接 收
调谐
解调
四、电磁波的发射和接收
调幅 调制 调频
天 线 ‥‥ 发 射
天 线 接 收
调谐 解调
明确几点
1.电磁波的传播不依赖任何媒质 可在真空中传播。 电磁波的传播不依赖任何媒质,可在真空中传播 电磁波的传播不依赖任何媒质 可在真空中传播。 2.电磁波在真空中传播的速度为 电磁波在真空中传播的速度为 光在真空中传播的速度，即光是一种电磁波。 光在真空中传播的速度，即光是一种电磁波。 ３.电磁波是横波。 电磁波是横波。 电磁波是横波
E
k
H
４、调制 调幅 调制 调频
４、调制
①
调幅频
二、电磁波的传播
地波 天波 空间波
三、电磁波的接收 电磁波的接收 调谐： 调谐：将自己需要的电磁波选出
天 线 ‥‥ 接 收
调谐
１、电谐振： 电谐振： 当接受电路的固有频率与受 到的电磁波的频率相同时， 到的电磁波的频率相同时， 接受电路中产生的振荡电流 最强。 最强。
2、电磁波有效发射的条件： 、电磁波有效发射的条件： ① 振荡频率要足够高； 振荡频率要足够高 频率要足够高；
高中物理课件电磁波的发射和接收
电视、雷达、 导航
厘米波
10～1厘米
3 000～ 30 000兆赫
毫米波
10～1毫米
30 000～ 300 000兆赫
(2)电磁波的传播特性：
传播形式
适合的波段
特点
地波
沿地球表面 空间传播
长波、中波、 中短波
衍射能力较强
天波
靠大气电离层 的反射传播
中短波、短波
反射能力较强
空间波
沿直线传播
答案：C
3．下列说法正确的是 ( ) A．当处于电谐振时，所有的电磁波都能在接收电路中 产生感应电流 B．当处于电谐振时，只有被接收的电磁波才能在接收 电路中产生感应电流 C．由调谐电路接收的感应电流，再经过耳机就可以听 到声音了 D．由调谐电路接收的感应电流，再经过检波、放大、 通过耳机才可以听到声音
短波、超短波、 微波
穿透能力较强
[名师点睛] 一般电台的中波、中短波、短波广播以及电视中的图像信号采用调幅波；电台的立体声广播和电视信号中的伴音信号，采用调频波。
关于无线电波的传播，下列说法正确的是 ( ) 发射出去的电磁波，可以传到无限远处 无线电波遇到导体，就可以在导体中激起同频率的振荡电流 波长越短的电磁波，越接近直线传播 移动电话是利用无线电波进行通讯的 [审题指导] 不同波段的电磁波传播特点不同。 电磁波在传播过程中可以携带信息且传播能量。
如图14－3－1所示，是一个调谐接收电路，(a)、(b)、(c)为电路中的电流随时间变化的图像，则 ( ) 图14－3－1
i1是L1中的电流图像 i1是L2中的电流图像 i2是L2中的电流图像 i3是流过耳机的电流图像 [审题指导] 解答本题时应注意以下四点： 电谐振的原理； 电磁感应； 电磁波的接收过程； 晶体二极管的作用。
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问题：我们要传递的信号不是高频振 荡电流，而是一些低频信号（如：声 音信号频率只有几百至几千赫兹，图 象信号频率也不过上万赫兹），它能 把直接发射出去？
为了传送声音、文字、图象等信号，首 先要把传递的信号转变成电信号。但这种 电信号的频率较低，不能直接发射出去， 需要将这种低频电信号加到高频振荡电流 上发射出去。 这种把低频电信号加载到高频振荡电 流（载波）上的过程叫做调制。
声广播和电视中 。 缺点：接受装置复杂，服务半径小！要采用 蜂窝无线组网方式 。
一、电磁波的发射
声音信号
调 频
高频振荡电流
无线电波的传播方式：
长波 中波，中短波
短波
超短波
微波
微波
各种波的传播距离： 短波是实现远距离通信最经济的选择，一个100W 的短波发射机可以轻松地实现上千公里的通信，这 是长波，中波，VHF调频绝对不可能做到的。在上 个世纪三十年代，是短波通信的鼎盛时期，各国之 间的通信都是依靠短波。 长波适合于海洋传输，其次是陆地传输，但是损 耗值都比较大。在海洋航行中使用的长波导航台传 播距离也不过几百公里。 中波依靠电离层D和E层反射，也能传播几百公里， 不过不如地波稳定，中波主要用于省内广播。 调频使用VHF，只能传输几十公里。 电视使用 VHF和UHF，传播距离通常也为几十公里。 特殊气象条件下，VHF和UHF也可以由对流层反 射实现几百公里的传输，但是不常见。
【例10】某雷达工作时，发射电磁波的波长λ＝20 ㎝，每秒脉冲数n＝5000，每个脉冲持续时间t＝ 0.02μs，问电磁波的振荡频率为多少？最大的侦察距 离是多少？ 解析：根据雷达荧光屏上发射波形和反射波形间的时 间间隔，即可求得侦察距离，为此反射波必须在后一 个发射波发出前到达雷达接收器。可见，雷达的最大 侦察距离应等于电磁波在雷达发射两个相邻脉冲间隔 时间内传播距离的一半。
【例1】为了使需要传递的信号发射到 远方，必须对振荡电流进行 （ ）
A
A．调制 C.调谐
B.放大 D.检波
【例2】用一平行板电容器和一个线 圈组成LC振荡电路，要增大发射电磁 BD 波的波长，可采用的做法是 （ ） A.增大电容器两极板间的距离 B.减小电容器两极板间的距离 C.减小电容器两极板正对面积 D.在电容器两极板间加入电介质
二 、无线电波的接收
1.当接收电路的固有频率跟要接 收的电磁波的频率相同时，接收电 路中产生的振荡电流最强（这种现 象叫做电谐振）
二 、无线电波的接收
调节接收电路的固 有频率使它与要接收 的电磁波的频率相同 的过程叫做调谐
可 变 电 容
能够调谐的接收电路 叫做调谐电路。
二 、无线电波的接收
3.检波：从接收到的高频振荡中“检”出所携 带的信号，叫做检波，它是调制的逆过程，因 此也叫解调。
【例3】一个LC接收回路，若要从接收较高频 率的电磁波变到接收较低频率的电磁波，下列 调节不正确的是 （ C ） A.增加谐振线圈的匝数 B.在线圈中插入铁芯 C.降低电源电压 D.把可变电容器的动片适当旋进些
例4、无线电广播中波段的波长范围 为187~560米，为了避免邻台干扰， 两个相邻电台的频率至少相差104赫， 则在此波段中，最多能容纳的电台 数约：( )B A、500个 B、100个 C、187个 D、20个。
长波
长波: 波长较长，容易产生衍射现象。长波在地面传播时能绕 过障碍物（大山、高大建筑物……），传播距离短，易 被吸收。
微波
微波:
频率很高；直线传播。不
能有障碍物。常见卫星通讯！
微波
短波
长波容易电离层吸收；
短波容易被电离层反射；
微波容易穿过电离层。
二 、无线电波的接收
我们生活 的空间布 满了强弱 不同的电 磁波,我 们又如何 选出自己 所需的无 线电波呢?
电磁波的发射、传播和接收
一、电磁波的发射
1.要有效发射电磁波，振荡电路必须满 足两个条件： ⑴振荡频率足够高 ⑵电场和磁场尽可能分布到较大的空间 （开放电路）
为了使开放电路中产 生振荡电流，常用如图所 示的方法，使振荡器的线 圈L2靠近开放振荡电路的 线圈L1 。当振荡器中产生 高频振荡电流时，由于互 感作用，就可以在开放振 荡电路中产生相同频率的 振荡电流，这种方法叫做 感应耦合。
【例5】为了实现全球的电视转播，下面的措施中正确 的是 （ ） B A.只需发射三颗同步卫星，在赤道平面上空运行 B.至少需发射三颗同步卫星，在赤道平面上空运行 C.只需发射一颗同步卫星，绕着通过南、北极的上空运 行 D.至少需发射三颗同步卫星，绕着通过南、北极的上空 运行
解析：同步卫星只能在赤道平面上空，通过南、北极 的上空运行的卫星不可能是同步卫星。由于电视信号 属于微波段，只能够沿直线传播，为覆盖全球，至少 需发射三颗同步卫星，使它们静止于正三角形的顶点， 地球内切于这个正三角形。
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2
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Thank you!
常用的调制方式有调幅和调频两种：
1、调幅：使电磁波的振幅随信号改变， 这种调制叫做调幅，用AM表示。 优点：简单，易发射和接受！ 缺点：容易被吸收和受外界电磁波影响
一、电磁波的发射
声音信号
调 幅
高频振荡电流
2、调频：使电磁波的频率随信号改变， 这种调制方式叫做调频。 用FM表示。 优点：振幅不变，抗干扰能力强，失真 少，音质好！广泛应用在通信、调频立体
电磁波发射和接受流程图
高频振荡电流
信号
调制
发射 传 播 调谐电路
电磁波的发射 电磁波的接收
输出 检波（解调）
电磁波谱： 1.可见光：波长约400nm---770nm的波 波长：按红橙黄绿蓝靛紫逐渐减小！ 2.红外线：波长>770nm。作用：具有热效 应，夜视热成像，红外线遥感。 3.紫外线：40nm<波长<400nm。作用：杀 菌，荧光性，合成维生素 D。 4.X射线：波长为（0.6—2nm）有较强的 穿透性，用于透视。 5.r射线波长小于1nm，作用：杀死细胞， 探伤，伽玛刀 杀死癌细胞！
f
c
3 .0 1 0 20 10
8
2
1 .5 1 0 H z
9
电磁波在雷达发射两个相邻脉冲间隔时间内传播距离
s ct c(
3 10 (
8
1 n 1
t)
0 .0 2 1 0
6
) 6 10 m
4
5000
所以雷达的最大侦察距离
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