2018-2019版高中物理 第三章 电磁振荡 电磁波 3 电磁波谱 电磁波的应用 4 无线电波的发射、传播和接收学案

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3 电磁波谱 电磁波的应用 4 无线电波的发射、传播和接收

[学习目标] 1.了解电磁波各波段的特性和主要作用.2.了解电磁波的应用和在科技、经济、社会发展中的作用.3.了解有效地发射电磁波的两个条件.4.了解调制、调幅、调谐、电谐振在电磁波发射、接收过程中的作用.

一、电磁波谱 电磁波的应用

1.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. 2.电磁波谱按频率由小到大的顺序排列为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线. 3.不同电磁波的特点及应用

(1)无线电波:波长从几毫米到几十千米的电磁波,主要用于通信、广播及其他信号传播. (2)红外线

①波长位于微波和可见光之间的电磁波.波长范围在760~10nm. ②应用:遥控、加热、红外线遥感. (3)紫外线

①波长范围为60~400nm,不能直接引起视觉. ②应用:灭菌消毒、防伪、有助于人体合成维生素D. (4)X射线

①波长比紫外线还短的电磁波. ②特点:穿透能力很强.

③应用:可用于检查工件内部、透视人体. (5)γ射线

①比X射线波长更短的电磁波,波长范围为10~10nm. ②特点:穿透能力比X射线更强.

③应用:工业上进行探伤;医学上用来治疗某些疾病. 二、无线电波的发射、传播和接收 1.无线电波的发射

(1)要有效地发射电磁波,振荡电路必须具有如下特点:

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第一,振荡电路产生的电场和磁场必须分布到广大的开放空间中,才能有效地把电磁场的能量传播出去.

第二,要有足够高的振荡频率.

(2)载波:用来“运载”信号的高频等幅波. (3)调制:把传递的信号“加”到载波上的过程.

??调幅:使高频振荡的振幅随信号而变.分类?

??调频:使高频振荡的频率随信号而变.

2.无线电波的传播

(1)地波:沿地球表面空间传播的无线电波. 适用于能够绕过地面障碍物的长波、中波和中短波. 短波和微波不宜用地波传播.

(2)天波:依靠电离层的反射来传播的无线电波. 适用于不易吸收和穿过电离层而易被电离层反射的短波. 实验证明:微波易穿过电离层进入太空,长波易被电离层吸收. (3)直线传播:沿直线传播的电磁波,叫做空间波或视波.适用于微波. 3.无线电波的接收 (1)接收原理

电磁波在传播过程中如果遇到导体,会在导体中产生感应电流.因此空中的导体可以用来接收电磁波.

(2)电磁谐振(电谐振)

当振荡电路的固有频率跟传播来的电磁波的频率相等时,电路中激起的感应电流最强. (3)调谐

使接收电路产生电谐振的过程. 调谐电路:能够调谐的接收电路. [即学即用] 判断下列说法的正误.

(1)各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线.( × ) (2)X射线的穿透本领比γ射线更强.( × ) (3)低温物体不能辐射红外线.( × )

(4)调制就是将低频信号变成高频信号,再放大后直接发射出去.( × )

(5)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.( × )

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一、电磁波谱及电磁波的应用

[导学探究] 电磁波在我们日常生活中应用相当广泛,请你列举出下列电磁波的应用实例:无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线.

答案 无线电波:收音机;微波:电视机;红外线:电烤箱;可见光:人可看到的五彩缤纷的世界;紫外线:紫外线消毒灯;X射线:X光透视机;γ射线:γ射线探伤. [知识深化] 不同电磁波的特性及应用 电磁 波谱 频率 真空中 的波长 特性 波动性强 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线 由左向右,频率变化为由小到大 由左向右,波长变化为由长到短 感光性强 照明、照相等 化学作用、荧穿透力光效应强 日光灯、杀强 检查、探穿透力最强 探测、治疗 热效应强 通信、广播、遥控、遥测、加用途 天体物理研究 热、红外摄像、红外制导 菌、防伪、治测、透疗皮肤病等 视、治疗 例1 (多选)关于电磁波谱,下列说法正确的是( ) A.波长不同的电磁波在本质上完全相同

B.电磁波的波长若差异太大则会出现本质不同的现象 C.电磁波谱的频带很宽

D.电磁波的波长很短,所以电磁波的频带很窄 答案 AC

解析 电磁波谱中的电磁波在本质上是完全相同的,只是波长或频率不同而已.其中最长波长是最短波长的10倍以上.

例2 下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象,请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上. (1)X光机,. (2)紫外线灯,.

(3)理疗医用“神灯”照射伤口,可使伤口愈合得较好.这里的“神灯”是利用. A.光的全反射

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