电磁波的发射与接收

电磁波的发射与接收
（1）把收音机开关打开，调节调谐旋钮到收不到电台的位置，然后拉一下室内电灯的拉线开关，你就会听到收音机喇叭里发出“咔嗒”的响声，这是由于电灯的开关即将接通时产生火花放电形成的高频电磁波被收音机接收的缘故。

开启日光灯开关时效果更明显，这是由于日光灯电路中的起辉器的双金属片断开时镇流器产生较高的自感电动势，使放电更为强烈。

在夏日雷雨的天气里，远方的闪电产生的电磁波也能被收音机收到，你可以听到一连串的“咔嗒”声响，而这个声响比你听到的雷声要提前发生。

这是由于电磁波在空气中的传播速度接近真空中的光速，比声速要大得多。

你可以用手表测量一下收音机里的声响与雷声的时间差，由此可以推算出发生雷电的地方离你有多远。

（2）把收音机的后盖打开，接通电源，转动调谐旋钮，可以看到该旋钮与调谐电路中的可变电容器的动片连动，调到一定位置即可收到某一电台的播音。

若接收其他电台的播音，必须改变可变电容器动片转过的角度。

由此可以说明调谐的作用：调节LC电路的固有频率，使它与外来电磁波的频率相同，从而使感应电压达到最大值。

如果能借用一台教学信号源（或学生信号源），则实验的内容可以更深入。

在信号源的高频输出端上接一个用粗铜丝（或铝丝）弯成的单股圆环（圆环固定在绝缘座上），作为发射天线。

实验时把收音机放在天线旁，使收音机里的磁棒轴线与圆环天线的轴线在同一直线上，如图2．6－1所示。

如果没有铜环，也可以将一条导线的两端连接在信号源的高频输出
端上，再把导线套在收音机的磁棒天线上。

首先把信号源置于高频等幅输出段（开关置于“等幅”位置），频率选择开关置于“频率1”挡，打开收音机开关，无论如何调节也收不到音频信号。

如果把信号源的“调幅、等福”开关置于“调幅”位置，低频选择开关置于“1kHZ”挡，此时信号源输出高频调制波，调节收音机的调谐旋钮，就能够收到1千赫兹的音频信号。

如果转动信号源的频率选择开关，使调制信号变为500赫兹，2千赫兹，收音机发出声音的频率也随之变化，由此可以说明调
制的作用。

如果你能在收音机底板上找到检波二极管，并用一根带夹子的导线将二极管短路，尽管在收音机喇叭里能听到沙沙声，但几乎听不到广播的信号，这说明检波器在收音机里是不可缺少的部分。

它的作用是将音频信号从中频信号中检出。

如果用欧姆表的表笔接触音量电位器的动片与地之间，或者用手拿小起子（接触金属杆）直接刮一下音量电位器的动片与地之间，你可以从扬声器中听到“咔嗒”声响，说明检波器后有音频放大器，通过低频放大和功率放大，使信号电流有足够的功率推动扬声器发出足够
的音响。

电磁波的屏蔽
打开收音机，你能够听到广播音响。

如果把收音机放在铝盒里，声音就没有了，但放在木盒里，声音并不消失，说明封闭的金属盒能够屏蔽电磁波。

多普勒效应
在学校里，请老师帮助把1千赫兹左右的音频声（用信号原发声，或者用音叉发声）录制在你的磁带中。

实验时把磁带放在收录机中，用两根绳子把收录机悬挂在门的气窗横挡上，按下放音按键，使收录机发出音频响声，再让收录机摆动起来；你可以感觉到当收录机向你摆来时音调变高，远离你去时音调变低。

如果在实验室里做这个实验，可以把收录机放在转盘架上旋转，以倾听音调的变化，如图2．6－2所示。

声波干涉
将收录机外接两只较小的单扬声器（喇叭）音箱，使两只音箱并排放置，彼此相距0．5—1米。

播放事先录好的频率为2—3千赫兹的音频磁带，或者将音频信号源的输出接录音机的话筒插口，使两只扬声器发出音频声波。

然后在离两扬声器连线3—6米的位置上用耳朵监听，在两扬声器连线的平行线（例如AB）上向一个方向走动（如图2．6－3），你可以感觉到声强相继出现极小和极大的现象，这是声波干涉的结果。

在声强极大点，到两个扬声器的波程差等于声波波长的整数倍，在声强极小点，到两扬声器的波程差等于声波半波长的奇数倍。

通过实验你可以大致验证声强极大（或极小）的间距满足公式Δx＝λ·L／a（λ是波长、a是两声源的距离，L是监测点离声源连线的距离）。