《二、电磁波及其传播》1PPT课件
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▪ 牛顿（1642～1727）伟大的物理学家、天文 学家和数学家，经典力学体系的奠基人。
▪ 麦克斯韦（1831～1879）创立电磁场理论， 是近代物理学的象征。
▪ 爱因斯坦（1879 ～1955）举世闻名的德裔美 国科学家，现代物理学的开创者和奠基人。
电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场.
▪ 电磁波看不见、摸不着，怎么知道它真实 存在呢？
①电能生磁，磁又能生电；
②当导体中有迅速变化的电流时，在导体周围的 空间会有电磁波产生，并向外传播；
③电磁波的传播速度等于真空中的光速； ④麦克斯韦由此大胆预言：光也是一种电磁波。
▪ 麦克斯韦逝世后，31岁的德国物理学家赫兹首先 用实验一一验证了麦克斯韦的各项电磁理论，证 明了光就是一种电磁波。
▪ 在赫兹发现电磁波后不到6年，人们通过无线电 报（1894）实现了用电磁波传播信息。其他利 用电磁波的技术，也像雨后春笋般相继问世。 无线电广播（1906）、无线电话（1916）、电 视（1929）、微波通讯（1933）、雷达 （1935），以及遥控、遥感、卫星通讯、射电 天文学……它们使整个世界的面貌发生了深刻 的变化，因此我们说电磁波的应用带来了第4次 信息传播活动的巨大变革。
▪ 下列关于电磁波的说法中正确的是（ C ）．
A．电磁波的传播需要介质
B．电磁波沿某一特定方向向空间远处传播
C．电磁波是向空间各个方向传播的
D．电磁波与水波完全一样
▪ 比较可见光、红外线、无线电波、微波及激 光在真空中传播速度的大小，则应一为样__大____.
电磁屏蔽
电磁波的传 播不需要介 质，可以在 真空中传播， 但不能在金 属中传播。 在金属罩内， 电磁波信号 会被屏蔽。
▪ 电、磁、光的统一，被认为是19世纪科学史上 最伟大的综合之一。麦克斯韦创立电磁场理论 的功绩完全可以和牛顿当年创立经典力学的功 绩相提并论，是继牛顿力学创立后在物理学发 展史上的又一重要里程碑。麦克斯韦的名字和 牛顿的名字一样，是近代物理学的象征。
▪ 伽利略（1564～1642）近代自然科学之父， 他为牛顿的理论体系奠定了基础。
振幅越大，振动越强。
波的基本特征
▪ 振幅Ａ ▪ 周期Ｔ和频率 f ▪ 波长λ ▪ 波速 v ▪ 波长、频率和波速的关系
波的特征及其关系
物理量
定义
意义 符号 单位 联系
A 振幅
波源偏离平衡位 置的最大距离
反映波源 振动强弱
T 周期
波源振动一次所 需的时间
反映波源
f 频率
波源每秒内振动 的次数
振动快慢
c.在21世纪的今天……………
你已认识的波
▪水波 ▪绳波 ▪声波
通过水使凸凹相间的运动 形态向外传播形成了水波
上述三种现象有什么共同点？
▪ 所有的波都是在传播周期性变化的运 动形态，都可以传播能量和信息。
▪ 波源偏离平衡位置的最大距离叫做振 幅。
▪ 振幅用A表示，单位是m。 ▪ 振幅是反映波源振动强弱的物理量，
17.2 电磁波及其传播
复习
▪ 什么叫信息？ ▪ 人类特有的信息是什么？ ▪ 信息和信息传播活动依次经历了哪五次
巨大的变革？ ▪ 早期的信息传播工具有哪些？
议一议
小明的姐姐在外地工作,后天奶 奶就要60大寿了,如果你是小明,你 如何用最快的方法通知姐姐赶回来 呢?
a.在古代的时候………………
b.在上世纪50年代……………
要介质可以在真空中传播，这是电磁波与机
械波重大区别之一。
两台电视机显示画面的差异表明： 电磁波具有一定的波速且传播需要时间．
▪ 某电台使用的电磁波的频率为1MHz，则它在
真空中的波长是_3_0_0_m_，若某收音机能接收的
波长最长的电磁波在真空中的波长为990m，
则此电磁波的频率是_3_.0_3_×__1_0_5_H_z_．
λ 波长
波在一个周期内传播的距离， 等于相邻波峰(波谷)间距离
v 波速
波在单位时间内 反映波传
传播的路程
播快慢
m s Hz m m/s
互为倒数
请从波形判断下列哪个波振幅大？
请从波形判断下列哪个波频率高？
了解电磁波
麦克斯 韦
赫兹
麦克斯韦(1831～1879)和赫兹(1857～1894)
▪ 麦克斯韦是英国物理学家，一生从事过多方面的 物理学研究工作，最杰出的贡献是在经典电磁理 论方面。年仅33岁的麦克斯韦对当时发现的电磁 现象进行了研究，导出了著名的麦克斯韦方程组， 建立了电磁场理论。这个理论告诉我们：
电磁波的接收过程
▪ 用天线接收电磁波（抓鸟） ▪ 用调谐器即收音机或电视机中选台的电路选
出所需要的电信号（选出信鸽）
▪ 让高频振荡电流经过检波器，就能将要传递 的声音信号和图像信号从高频振荡电流中 “检”（出取信）
▪ 把声音信号和图象信号分别送到扬声器和电 视机，就能听到声音、看到图像（读信）
电磁波的接收过程
中央电视台第一套节目的频率为 52.5MHz(1MHz=106Hz)，电磁波在真空中的传 播速度 (填“大于”、“等于”或“小于”) 光在真空中的传播速度，其速度大小为 m/s， 则中央电视台第一套节目的波长为 m．
▪ 把要传递的声音和图像信号变成电流信号(电 信号) （写信）
▪ 将振荡器产生的高频振荡电流和声音、图像 的信号电流一同输入到调制器中，使高频振 荡电流随着传递的声音图像信号发生相应的 变化 （绑信）
▪ 把随着声音图像信号而变化的高频振荡电流 送到发射天线，发射出电磁波 （放飞信鸽）
电磁波的发射过程
验证电磁波的存在
电磁波的特点
▪ 电磁波在空间是向各个方向传播的。
▪ 电磁波的传播速度等于光在真空中的传播速 度，即3×108m/s，在空气中的波速与真空中 近似。
▪ 不同频率（或不同波长）的电磁波的传播速 度都相同，所以频率较高的电磁波，波长较 短。长(波长长) 虹(红) 智(紫)(频率)高
▪ 声波、水波、绳波、超声波、次声波等机械 波只能在介质中传播，电磁波的传播却不需
Fra Baidu bibliotek
电磁波谱和电磁波的应用
▪ 电磁污染 听说手机辐射很严重啊
用电磁波传递声音和图像信号的原理
▪ 电磁波传递声音和图像信号就象鸽 子送信一样.（鸽子送信）
▪ 先将信号载在电磁波上，再把载有 信号的电磁波发射出去，到达接收 处设法从电磁波上把信号检出来.
电磁波的发射过程
▪ 由高频振荡器产生高频振荡电流 （养鸽子）
▪ 麦克斯韦（1831～1879）创立电磁场理论， 是近代物理学的象征。
▪ 爱因斯坦（1879 ～1955）举世闻名的德裔美 国科学家，现代物理学的开创者和奠基人。
电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场.
▪ 电磁波看不见、摸不着，怎么知道它真实 存在呢？
①电能生磁，磁又能生电；
②当导体中有迅速变化的电流时，在导体周围的 空间会有电磁波产生，并向外传播；
③电磁波的传播速度等于真空中的光速； ④麦克斯韦由此大胆预言：光也是一种电磁波。
▪ 麦克斯韦逝世后，31岁的德国物理学家赫兹首先 用实验一一验证了麦克斯韦的各项电磁理论，证 明了光就是一种电磁波。
▪ 在赫兹发现电磁波后不到6年，人们通过无线电 报（1894）实现了用电磁波传播信息。其他利 用电磁波的技术，也像雨后春笋般相继问世。 无线电广播（1906）、无线电话（1916）、电 视（1929）、微波通讯（1933）、雷达 （1935），以及遥控、遥感、卫星通讯、射电 天文学……它们使整个世界的面貌发生了深刻 的变化，因此我们说电磁波的应用带来了第4次 信息传播活动的巨大变革。
▪ 下列关于电磁波的说法中正确的是（ C ）．
A．电磁波的传播需要介质
B．电磁波沿某一特定方向向空间远处传播
C．电磁波是向空间各个方向传播的
D．电磁波与水波完全一样
▪ 比较可见光、红外线、无线电波、微波及激 光在真空中传播速度的大小，则应一为样__大____.
电磁屏蔽
电磁波的传 播不需要介 质，可以在 真空中传播， 但不能在金 属中传播。 在金属罩内， 电磁波信号 会被屏蔽。
▪ 电、磁、光的统一，被认为是19世纪科学史上 最伟大的综合之一。麦克斯韦创立电磁场理论 的功绩完全可以和牛顿当年创立经典力学的功 绩相提并论，是继牛顿力学创立后在物理学发 展史上的又一重要里程碑。麦克斯韦的名字和 牛顿的名字一样，是近代物理学的象征。
▪ 伽利略（1564～1642）近代自然科学之父， 他为牛顿的理论体系奠定了基础。
振幅越大，振动越强。
波的基本特征
▪ 振幅Ａ ▪ 周期Ｔ和频率 f ▪ 波长λ ▪ 波速 v ▪ 波长、频率和波速的关系
波的特征及其关系
物理量
定义
意义 符号 单位 联系
A 振幅
波源偏离平衡位 置的最大距离
反映波源 振动强弱
T 周期
波源振动一次所 需的时间
反映波源
f 频率
波源每秒内振动 的次数
振动快慢
c.在21世纪的今天……………
你已认识的波
▪水波 ▪绳波 ▪声波
通过水使凸凹相间的运动 形态向外传播形成了水波
上述三种现象有什么共同点？
▪ 所有的波都是在传播周期性变化的运 动形态，都可以传播能量和信息。
▪ 波源偏离平衡位置的最大距离叫做振 幅。
▪ 振幅用A表示，单位是m。 ▪ 振幅是反映波源振动强弱的物理量，
17.2 电磁波及其传播
复习
▪ 什么叫信息？ ▪ 人类特有的信息是什么？ ▪ 信息和信息传播活动依次经历了哪五次
巨大的变革？ ▪ 早期的信息传播工具有哪些？
议一议
小明的姐姐在外地工作,后天奶 奶就要60大寿了,如果你是小明,你 如何用最快的方法通知姐姐赶回来 呢?
a.在古代的时候………………
b.在上世纪50年代……………
要介质可以在真空中传播，这是电磁波与机
械波重大区别之一。
两台电视机显示画面的差异表明： 电磁波具有一定的波速且传播需要时间．
▪ 某电台使用的电磁波的频率为1MHz，则它在
真空中的波长是_3_0_0_m_，若某收音机能接收的
波长最长的电磁波在真空中的波长为990m，
则此电磁波的频率是_3_.0_3_×__1_0_5_H_z_．
λ 波长
波在一个周期内传播的距离， 等于相邻波峰(波谷)间距离
v 波速
波在单位时间内 反映波传
传播的路程
播快慢
m s Hz m m/s
互为倒数
请从波形判断下列哪个波振幅大？
请从波形判断下列哪个波频率高？
了解电磁波
麦克斯 韦
赫兹
麦克斯韦(1831～1879)和赫兹(1857～1894)
▪ 麦克斯韦是英国物理学家，一生从事过多方面的 物理学研究工作，最杰出的贡献是在经典电磁理 论方面。年仅33岁的麦克斯韦对当时发现的电磁 现象进行了研究，导出了著名的麦克斯韦方程组， 建立了电磁场理论。这个理论告诉我们：
电磁波的接收过程
▪ 用天线接收电磁波（抓鸟） ▪ 用调谐器即收音机或电视机中选台的电路选
出所需要的电信号（选出信鸽）
▪ 让高频振荡电流经过检波器，就能将要传递 的声音信号和图像信号从高频振荡电流中 “检”（出取信）
▪ 把声音信号和图象信号分别送到扬声器和电 视机，就能听到声音、看到图像（读信）
电磁波的接收过程
中央电视台第一套节目的频率为 52.5MHz(1MHz=106Hz)，电磁波在真空中的传 播速度 (填“大于”、“等于”或“小于”) 光在真空中的传播速度，其速度大小为 m/s， 则中央电视台第一套节目的波长为 m．
▪ 把要传递的声音和图像信号变成电流信号(电 信号) （写信）
▪ 将振荡器产生的高频振荡电流和声音、图像 的信号电流一同输入到调制器中，使高频振 荡电流随着传递的声音图像信号发生相应的 变化 （绑信）
▪ 把随着声音图像信号而变化的高频振荡电流 送到发射天线，发射出电磁波 （放飞信鸽）
电磁波的发射过程
验证电磁波的存在
电磁波的特点
▪ 电磁波在空间是向各个方向传播的。
▪ 电磁波的传播速度等于光在真空中的传播速 度，即3×108m/s，在空气中的波速与真空中 近似。
▪ 不同频率（或不同波长）的电磁波的传播速 度都相同，所以频率较高的电磁波，波长较 短。长(波长长) 虹(红) 智(紫)(频率)高
▪ 声波、水波、绳波、超声波、次声波等机械 波只能在介质中传播，电磁波的传播却不需
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电磁波谱和电磁波的应用
▪ 电磁污染 听说手机辐射很严重啊
用电磁波传递声音和图像信号的原理
▪ 电磁波传递声音和图像信号就象鸽 子送信一样.（鸽子送信）
▪ 先将信号载在电磁波上，再把载有 信号的电磁波发射出去，到达接收 处设法从电磁波上把信号检出来.
电磁波的发射过程
▪ 由高频振荡器产生高频振荡电流 （养鸽子）