电磁波的发射传播和接收
课件8：14.3 电磁波的发射和接收
4.关于电磁波的传播，下列说法正确的是( BCD ) A．发射出去的电磁波，可以传到无限远处 B．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 C．波长越短的电磁波，越接近直线传播 D．移动电话是利用无线电波进行通信的
5.世界各地有许多无线电台同时广播，用收音机一次只能收听到某 一电台的播音，而不是同时收听到许多电台的播音，其原因是( D ) A．因为收听到的电台离收音机最近 B．因为收听到的电台频率最高 C．因为接收到的电台电磁波能量最强 D．因为接收到的电台电磁波与收音机调谐电路的固有频率相同， 产生了电谐振
收音机的调谐电路
下图为收音机中与调台旋钮相连的电 子元件，结合左右两图说明收音机是 如何实现选台的.
可 变 电 容
1、用调谐电路接收到的感应电流是调制的高频振荡电流，要直接感 受到所需要的信号，还需要解调。
2、声音或图像信号从高频电流中还原出来，叫做解调。 是调制的逆过程，调幅波的解调也叫检波。
中继站
微波 直线传播 频率高，波长短
二、电磁波的接收
发射的电磁波如何被接收到呢？ 电磁波在空间传播时，遇到导体，会使导体产生感应电流。导体可 以用来接收电磁波，这就是接收天线。 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 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。使接收电路产生电 谐振的过程叫调谐
因为声音信号频率较低，而电台要向远处发射电磁波，要有足够高的频 率。实践证明，只有提高发射频率才能提高发射能力，高频电磁波就是 那些有用的低频信号的“载体”，而把频率较低的信号加载到高频信号 上去的过程就是调制过程。
使电磁波随各种信号而改变，叫做调制
①调幅 声音信号
高中物理第三章电磁振荡与电磁波第三节电磁波的发射、传播和接收学案(含解析)粤教版
第三节电磁波的发射、传播和接收一、无线电波的发射1．有效地向外发射电磁波时，振荡电路必须具有的两个特点．（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，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:使接收电路产生最强的振荡电流的过程．3．解调使声音或图象信号从高频电流中还原出来的过程，它是调制的逆过程．4．无线电波技术上把波长范围是1_mm~30_km的电磁波称做无线电波，并按波长把无线电波分为若干波段:长波、中波、中短波、短波、微波．预习交流学生讨论：调谐电路的可变电容器的动片从完全旋出到完全旋入仍接收不到某较低频率电台发出的信号，要收到该电台的信号,可采用什么办法？答案：①增加谐振线圈的匝数；②在线圈中插入铁芯；③在线圈两端并联一个较小的电容器；④在电容器两板间插入电介质等方法．一、无线电波的发射1．开放电路是如何形成的？答案:在LC振荡电路中减小电容器的极板面积,增大极板间距，使电容器变成两条长的直线，一条竖立在高空成为天线，另一条接入地下成为地线，使电场完全暴露在空中,形成开放电路．2．在发射电磁波时为什么要对电磁波进行调制？答案:声音、图象信号的频率很低，不能直接发射出去，只有把声音、图象的低频信号加到高频电磁波上才能向外发射，高频电磁波带着低频信号向外发射，电磁波随着各种信号而改变．3．通常情况下如何对电磁波进行调制？答案：有调幅和调频两种．(1）调幅是使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变化．（2)调频是使高频电磁波的频率随信号的强弱而变化．无线电波的发射和接收主要经历哪些过程？无线电传播的方式跟什么因素有关?有哪些传播方式?答案：见解析解析：无线电波的发射主要经历调制、信号放大和通过天线向外发射的过程;无线电波的接收主要经历调谐、检波等过程；无线电波传播的方式跟波长（频率）有关，其传播方式有地波传播、天波传播和直线传播．1．要有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有两个特点:(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）必须是开放电路．2．无线电波的波长范围是1 mm~30 km，不同波长的电磁波在传播方式上也各不相同．无线电波主要的传播方式有：地波传播、天波传播和直线传播三种．二、无线电波的接收1．如何才能接收到我们所需要的电磁波？答案：用一个LC接收电路，使LC回路的固有频率等于所要接收的电磁波的频率，使接收电路产生电谐振，即应用调谐电路．2．如何才能从经过调制的电磁波中得到声音、图象信号?答案:要对接收到的调制信号进行解调,去掉高频成分，只保留声音、图象这些低频信号，即从振荡电流中“检"出声音、图象信号．3．为什么超远程无线电利用无线电波中的长波波段，而雷达利用微波波段？答案：根据波的衍射特性，波长越长，越容易绕过障碍物，所以超远程无线电利用长波波段．微波波长短，传播时直线性好．雷达正是应用了微波直线性好的特点．4．无线电的接收过程如图所示:由图可知，一台最简单的收音机，除了接收天线和扬声器外,至少还必须具备哪些单元电路？答案：调谐电路和检波电路．下图中A为某火箭发射场，B为山区，C为城市．发射场正在进行某型号火箭的发射试验．为了转播火箭发射的实况，在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号．已知传输无线电广播所用的电磁波波长为550 m，而传输电视信号所用的电磁波波长为0.566 m，为了不让山区挡住信号的传播，使城市居民能收听和收看到火箭发射的实况，必须通过建在山顶上的转发站来转发________(填“无线电广播信号"或“电视信号”),这是因为______________________．点拨：弄清波发生明显衍射现象的条件是正确处理此题的关键．答案：电视信号电视信号波长短，沿直线传播，受山体阻挡,不易衍射解析:从题中知，传输无线电广播所用的电磁波波长为550 m，根据波发生明显衍射现象的条件，知该电磁波很容易发生衍射现象，绕过山坡而传播到城市所在的C区，因而不需要转发装置．电视信号所用的电磁波波长为0。
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。
无线电探测原理
无线电探测原理
无线电探测原理是利用电磁波的传播和震荡特性来探测目标物体或环境的一种技术。
通过发射无线电信号，并接收信号的反射或散射波，从中获取目标的位置、距离、速度、形状等信息。
无线电探测原理的核心是电磁波的发射和接收。
发射端通过发送电磁波信号，可以是连续波或脉冲波，根据具体的应用需求来确定，而接收端则用于接收电磁波信号。
接收端可以是主动接收式的，如雷达系统，也可以是被动接收式的，如接收地球自然辐射的无线电信号进行辐射源定位。
在发送电磁波信号之后，这些信号以光速在空间中传播。
当这些信号遇到目标物体时，根据目标的材料、形状、尺寸和表面特性等，部分信号会被反射回来或散射。
接收端会接收到这些反射或散射的信号，并通过对信号进行处理来提取出所需的信息。
根据电磁波的特性和物体的特征，无线电探测原理可以实现不同的应用。
例如，雷达系统利用无线电波的反射来探测飞行器、船只、车辆等的位置和速度等信息。
无线电成像技术利用电磁波的散射特性来获取目标物体的形状和内部结构信息，如医学影像中的X射线成像。
无线电定位技术利用地球的自然辐射
信号来确定发射源的位置，被广泛应用于无线电通信。
总之，无线电探测原理通过利用电磁波的传播和反射特性，能够实现对目标物体或环境的探测和分析。
不同的应用需要根据
具体的要求来选择适合的无线电探测方式和参数。
这种原理在现代科技领域中有着广泛的应用，并且不断发展和创新。
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 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。
新教材高中物理课后训练15电磁波的发射传播和接收电磁波谱含解析粤教版选择性必修第二册
电磁波的发射、传播和接收电磁波谱(建议用时：40分钟)题组一电磁波的发射、传播与接收1．(多选)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BD[由v＝λf，f＝12πLC ，可知：λ＝vf＝v·2πLC即λ2与C成正比，又C＝εS4πkd，故BD正确。
]2．(多选)关于电磁波的接收，下列说法正确的是( )A．当处于电谐振时，所有的电磁波仍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AD[当处于电谐振时，所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流，只不过频率跟接收电路固有频率相等的电磁波，在接收电路中激发的感应电流最强。
由调谐电路接收的感应电流，要再经过检波(也就是调制的逆过程)、放大，通过耳机才可以听到声音，故正确答案为A、D。
]3．一台无线电接收机，当接收频率为535 kHz的信号时，调谐回路里电容器的电容是360 pF。
如果调谐回路里的电感线圈保持不变，要接收频率为1 605 kHz的信号时，调谐回路里电容器的电容应改变为( )A．40 pF B．120 pFC．1 080 pF D．3 240 pFA[由f＝12πLC，得：f1＝535×103 Hz＝12πL×360×10－12①f2＝1 605×103 Hz＝12πL×C②由①②得C＝40×10－12 F＝40 pF。
]4．(多选)关于电磁波的传播，下列说法正确的是( )A．真空中传播速度都等于光速B．波长较长的波绕过障碍物的能力更强C．波长较长的波贯穿障碍物的能力更强D．波长较短的波能量大，穿透能力强ABD[电磁波在真空中以光速传播，波长长的波，绕过障碍物的能力较强，但其贯穿能力差，波长越短，能量越大，穿透能力越强，故正确答案为ABD。
如何理解电磁波的发射与接收技术？
如何理解电磁波的发射与接收技术？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，从无线网络到卫星导航，电磁波的发射与接收技术在现代科技中扮演着至关重要的角色。
那么，究竟什么是电磁波的发射与接收技术呢？让我们一起来揭开它神秘的面纱。
要理解电磁波的发射，首先得知道电磁波是怎么产生的。
简单来说，电磁波是由电荷的加速运动产生的。
比如，在一个天线中，通过快速变化的电流，就能产生电磁波并向外辐射。
这个过程就像是在池塘里扔一块石头，引起的涟漪会向四周扩散一样。
那电磁波是如何被发射出去的呢？这就涉及到一个关键的设备——发射器。
发射器的作用就是将我们要传输的信息，比如声音、图像或者数据，加载到电磁波上。
这个加载信息的过程叫做调制。
就好比我们要把货物装到船上运输，电磁波就是那艘“船”，而信息就是要装上去的“货物”。
常见的调制方式有调幅、调频和调相。
调幅是改变电磁波的振幅来携带信息，调频则是改变电磁波的频率，调相是改变电磁波的相位。
不同的调制方式有各自的特点和适用场景。
说完了发射，再来说说电磁波的接收。
接收电磁波的设备叫做接收器。
接收器的任务就是从众多的电磁波中筛选出我们需要的，并把加载在上面的信息提取出来。
接收器中有一个非常重要的部件叫做天线，它的作用就像是一个“耳朵”，用来捕捉电磁波。
当电磁波到达天线时，会在天线中产生感应电流。
但这个电流非常微弱，还需要经过一系列的放大、滤波等处理，才能得到有用的信号。
接下来就是解调的过程，解调是调制的逆过程，它把加载在电磁波上的信息还原出来。
比如，我们通过收音机收听广播时，收音机就是先接收到广播电台发射的电磁波，然后经过一系列处理和解调，最终我们才能听到清晰的声音。
在电磁波的发射与接收过程中，频率是一个非常重要的概念。
不同的应用通常会使用不同频率的电磁波。
比如，广播电台使用的中波、短波和调频波段，手机通信使用的特定频段等等。
而且，电磁波的传播也不是毫无阻碍的。
它会受到各种因素的影响，比如障碍物、大气条件、距离等。
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。
电磁波的发射传播和接收
二极管D
C
L1
L2
电 容
器
C1
话O 筒
O
▪ 第一，要有足够高的振荡频率．理论的研究证 明，振荡电路向外界辐射能量的本领，即单位时间 内辐射出去的能量，与频率的四次方成正比．频率 越高，发射电磁波的本领越大．
▪ 第二，振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可 能大的空间，才能有效地把电磁场的能量传播出 去．
2.开放电路
可发射电磁波的振荡电路的特点
一.无线电波的发射 1.无线电波 无线电技术中使用的波长在几mm到
几十km间的电磁波
波段
长波
中波 中短波
短波
微波
传播方式 地波 地波和天波 天波 近似直线传播 直线传播
超远程无
主要用途 线电通讯 和导航
调幅(AM)无线电 广播、电报通讯
调频(FM)无 线电广播、电
视、导航
电视、 雷达、 导航
研究表明，要有效地向外界发射电磁波， 振荡电路必须具有如下的特点：
高频调 幅电流
O
声音信 号电流
二.无线电波的接收
1.调谐（选台）
原理：使接收电路的固有频率与被接收的电磁波频率相同而 发生电谐振——电磁振荡中的共振，从而在接收电路中产生 最大的感应电流。
调谐电路：
C
L
2. 检波（解调）
从接收到的高频振荡电流中“检”出低频声音信号的过程叫 检波，也叫解调，是调制的逆过程。 解调电路：
◈
E送
f 4,
f 要大,由
f
2
1 Lc
,C
L
◈ 电磁场分布在尽量大的空间
增大板 间距离
开
放
减小板
电
பைடு நூலகம்
高中物理选修3-4-电磁波的发射和接收
电磁波的发射和接收知识集结知识元电磁波的发射和接收知识讲解电磁波的发射与接收一、无线电波的发射1．振荡器：能产生频率很高的交变电流的器件。
2．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。
3．调制：把信息加到载波上，使载波随信号而改变的技术叫调制。
4．调制的两种方式：调幅和调频。
5．调幅波：高频载波的振幅随信号而改变叫调幅波。
中波和短波波段的无线电广播，微波段的电视广播的图象信号使用。
6．调频波：高频载波的振频率随信号而改变叫调频波。
调频波优点：振幅不变，抗干扰能力强，失真较小。
缺点：接收机结构复杂，服务半径比较小。
7．发射电磁波的条件：①振荡电路要有足够高的频率．②振荡电路应采用开放电路．发射电磁波需经过调制过程，调制的方法分为调频和调幅．接收电磁波需经过解调过程，解调是调制的逆过程．二、无线电波的接收1．调谐：从众多的电磁波中选出所要的电台的技术叫做调谐。
2．解调：从接收的载波中将声音、图象等信息“取”出来叫做解调三、电磁波的应用广播、电视、雷达、无线通信等都是电磁波的具体应用。
电视:在电视接收端,天线接收到高频信号后,经过调谐、解调，将得到的图象信号送到显像管。
摄像机在1s内要传送25幅画面雷达：无线电定位的仪器，波位越短的电磁波，传播的直线性越好，反射性能强，多数的雷达工作于微波波段。
缺点，沿地面传播探测距离短。
中、长波雷达沿地面的探测距离较远，但发射设备复杂。
例题精讲电磁波的发射和接收例1.下列说法正确的是（）A．声波在空气中传播时，空气分子不随声波的传播向外迁移B．两列机械横波相遇，在相遇区一定会出现稳定的干涉现象C．无论机械波还是电磁波由空气向水中传播时，其频率均不变D．赫兹不仅通过实验证实了电磁波的存在，还测出了电磁波在真空中的速度为c E．电磁波的偏振现象说明它具有波动性，实际上所有波动形式都可以发生偏振现象例2.下列说法正确的是（）A．照相机镀膜镜头呈现的淡紫色是由光的偏振引起的B．在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制C．原子核X发生a衰变后变成新原子核Y，衰变方程可表示为X→Y He例3.在调谐电路中由于电感的调节不方便，因此一般采用调节____的方法来改变。
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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
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。
发射端
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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。
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，
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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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。
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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。
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
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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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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
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。
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→
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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。
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
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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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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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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。
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
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
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。
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
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
பைடு நூலகம்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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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。
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