电磁波的发射传播和接收

这种要把传递的电信号（叫做调制信号）加 到高频振荡电路（叫做载波）上的过程叫做调 制；进行调制的装置叫做调制器。
载波：振荡器产生的高频交变电流，是用来携带声音、 图象等信息的，叫做载波。
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把低频电信号加载到高频等幅振荡电流上 ，叫做调制。
常用的调制方式有调幅和调频两种： a、调幅：使高频振荡的振幅随信号而变的， 这种调制叫做调幅，用AM表示。
2.在以下几种反映电场随时间变化的图像中，能够产生磁
场的是（ BCD ）；能够形成电磁波的是（ CE ） E
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随堂练习
4_、_B_下_A_列_C_是_。无线电广播接收过程的几个步骤，其合理顺序是
DA、调谐选择所需要接收的电磁波 B、接收无线电波
C、检波器取出音频信号
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
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电磁波与我们的生活
i
t
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一、无线电波的发射
有效的向外界发射电磁波的条件： 1、要有足够高的振荡频率。 2、振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间。
LC
改造LC振荡电路——由闭合电路成开放电路
2.由闭合电路变成开放电路
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，来减少自感。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。
b、调频：使高频振荡的频率随信号而变的，
这种调制叫做调频。用FM表示。
使电磁波随
各种信号而
改变,叫做调
声音信号
调频
制
高频振荡电流
使高频振荡的频率随信号而改变
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一、无线电波的发射
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二、无线电波的传播：
1、地波：沿地球表面空间传播的无线
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
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
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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 ?
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
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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。
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紫靛
电磁波谱分布示意图
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无线电波：波长大于1mm（频率小于 300GHz)的电磁波
用途：通信、广播和天体物理研究等
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三、红外线
1.红外线是一种波长比红 光的波长还长 的不可见光。其波长范围很宽，约750 nm～ １×106 nm
沿直线传播。它既
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。
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无线电波传播的多种方式
源自文库
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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。
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物理选修3－4 第3章 电磁波
第3节 电磁波的应用及防护
一.电磁波谱 二.电磁波的应用 三.电磁污染及防护
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电磁波谱：按电磁波的波长或频率 大小的顺序把它们排列成谱，叫电磁波 谱。
由无线电波、红外线、可见光、紫 外线、伦琴射线、γ射线合起来构成范 围非常广阔的电磁波谱。
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无线电波发射和接受流程图
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相关概念解释
调制：使电磁波随各种信号而改变叫做调制。
调幅：使高频遮挡的振幅随信号而改变叫做调幅。
调频：使高频振荡的频率随信号而改变叫做调频。 电谐振：当接收电路的固有频率跟接收道的电磁波的频 率相同时，接收电路中产生的振荡电路最强，这种现象 叫做电谐振。 调谐：使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐。 检波：从接受到的高频振荡中“检”出所携带的信号， 叫做检波。检波是调制的逆过程，因此也叫解调。
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随堂练习
1.关于电磁波在真空中的传播，下列说法中正确的是（ D ）
A. 频率越高，传播速度越大 B. 波长越长，传播速度越大 C. 电磁波的能量越大，传播的速度越大 D. 频率、波长、能量的强弱都不影响电磁波的传播速度
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3.2 电磁波的发射、传播、接收
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1888年，即在麦克斯韦发现电磁场理论20多年后，德 国物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在．
注：在无线技术中使用的电磁波叫无线电波
利用电磁波传递信息时，首先要电磁波向远 方发射出去，通常都用振荡电路发射无线电波。 当振动电路中发生电磁振荡时，周围空间就会 产生变化的电场和磁场，并以电磁波的形式向 远方传播。
一、电磁波谱中各种光线产生的机理、特性、 用途
电磁波 谱
无线电 波
红外线
可见光
紫外线
伦琴射 线
γ射线
频率(Hz)
104～ 3×1011
3×1011 ～
3.9×10
14
3.9×10 14～
7.5×10
14
7.5×10 14～
5×1016
3×1016 ～
3×1020
3×1019 以上
真空中 波长
106～ 3×101 3 nm
2.显著作用：热作用。
3.由英国物理学家赫谢尔于1800年首先 发现红外线，一切物体都在不停地辐射红 外线，物体温度越高，辐射红外线的本领 越强。
4.用途:红外摄影、红外遥感技术
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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。
有较强的穿透能力。 比伦琴射线还短的那就是γ射线。
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X射线照射下的鱼
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X 射 线 照 射 下 的 手
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电磁波具有能量，电磁波是一种物质
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电磁 波谱
产生 机理
特性
无线电波
LC回路中 自由电子 的周期性
运动
波动性强
红外线 可见光 紫外线
原子的外层电子受到激发
热效应 强
感光性 强
化学作 用，荧 光效应
强
伦琴射 线
原子的 内层电 子受到 激发
穿透力 强
γ射线
原子核 受到激
发
穿透力 最强
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电磁波 谱
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收音机内的接收装置就是一个 简单的调谐电路
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问题:用调谐器接收到的感应电流是调制的高 频振荡电流，这样我们就可以感知信号了吗?
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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。
在电磁波中是一个很窄的波段，（波长为 750nm～370nm）。
观察物体，照像等等，都是可见光的应用。
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五、紫外线
1.紫外线是一种波长比紫光还短的不 可见光；其波长范围约5nm～370nm，
显著作用：A、荧光，B、化学作用， C、杀菌消毒
2.由德国物理学家里特于1801年首 先发现的，一切高温物体发出的光中， 都有紫外线。
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一、无线电波的发射 1、发射无线电波的装置：
振 荡
L1
器
天线
无实线
开放电路
电由际波开 放的电
地线
路射发发出
L2
去射 装
置
振荡器电路
实际发射用感应耦合电路。
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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 种方法叫做感应耦合。
发射端
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返回
电视信号发射塔上的 信号发射天线
无线电信号发射塔
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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。
700～ 400～ 5～400 10～10 10－2 106 nm 700 nm nm －3 nm nm以下
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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，频率变化为：由低到高
真空中 波长
由左向右，波长变化为：由长到短
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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。
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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。
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b、调频：使高频振荡的频率随信号而变的， 这种调制叫做调频。用FM表示。
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a、调幅：使高频振荡的振幅随信号而变的， 这种调制叫做调幅，用AM表示。 使电磁波随
各种信号而 改变,叫做
调制
声音信号
调幅
高频振荡电流
使高频振荡的振幅随信号而改变
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最强用 途
发现人
无线电 波
通讯、 广播 导航
赫兹
红外线
加热、 遥测、 遥感、 红外摄 像、红 外制导
赫歇尔
可见光
紫外线
伦琴射 线
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
…… 里特 伦琴
γ射线
探测、 治疗
贝克勒 尔
递变规 律
―直―线衍―传射―播能―能力―力减―增弱―强→
D、耳机放音
5、某同学制作一台极简单的收音机，实验表明，这台收音
机能同时听到许多台，那么这台收音机缺少的是( D)
A．天线 B．检波器 C．调制器 D．调谐器
6、在无线电通信过程中，需要把要传播的声音转化为变化的电
流，以下设备中完成这项任务的是( B )
A．调谐器 B．话筒 C．调制器 D．振荡器
无线电波发射和接受流程图
电波叫地波。
因为长波、中
波、中短波。
波长很长，能
够很好的绕过
障碍物，所以
长波
可以贴地面传
播。
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2、天波：依靠电离层的反射来传播的 无线电波叫天波。
短波
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3、直线传播：微波又叫超短波，
波长非常短，
能够穿透电离层，
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利用紫外 线的荧光 作用检验 人民币的 真伪
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紫外线杀 菌灯
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防紫外线雨伞
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六、伦琴射线和γ射线
伦琴射线（X射线）是一种波长比紫 外线更短的不可见光。