高二物理電磁波及其應(yīng)用-2.ppt

第四章 電磁波及其應(yīng)用 4 1 電磁波的發(fā)現(xiàn) 1 變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng) 均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng) 麥克斯圍電磁場(chǎng)理論 1 變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng) 振蕩磁場(chǎng)產(chǎn)生振蕩電場(chǎng) 麥克斯圍電磁場(chǎng)理論 t t 正弦曲線 振蕩磁場(chǎng) 振蕩電場(chǎng) E與B頻率相同 均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng) 麥克斯圍電磁場(chǎng)理論 2 變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng) 2 變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng) 振蕩電場(chǎng)產(chǎn)生振蕩磁場(chǎng) 麥克斯圍電磁場(chǎng)理論 t t 正弦曲線 振蕩電場(chǎng) 振蕩磁場(chǎng) B與E頻率相同 1 麥克斯韋預(yù)言電磁波的存在 2 電磁波 振蕩電場(chǎng)和振蕩磁場(chǎng)交替產(chǎn)生 由近及遠(yuǎn)地傳播 形成電磁波 1 麥克斯韋預(yù)言電磁波的存在 2 電磁波 振蕩電場(chǎng)和振蕩磁場(chǎng)交替產(chǎn)生 由近及遠(yuǎn)地傳播 形成電磁波 2 赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)電磁波的存在 2 電磁波 令人振奮的電火花 3 電磁波可以在真空中傳播 2 電磁波 傳播速度為 4 電磁波也會(huì)發(fā)生反射 折射 干涉 衍射 多普勒效應(yīng)和偏振現(xiàn)象 c 3 108m s 5 電磁波有能量 4 2 電磁波譜 一 波長(zhǎng) 頻率和波速 1 波長(zhǎng) 相鄰的兩個(gè)波峰 或波谷 之間的距離 單位 m 2 頻率 在1s內(nèi)傳播完整波長(zhǎng)的個(gè)數(shù)3 波速 用來描述波傳播快慢的物理量三者關(guān)系 波速 波長(zhǎng)頻率 二 電磁波譜 1 概念 按電磁波的波長(zhǎng)或頻率大小的順序把它們排列成譜頻率逐漸增大不同的電磁波由于具有不同的頻率 才具有不同的特性 從左向右頻率逐漸增大 波長(zhǎng)逐漸減小 無線電波 范圍 波長(zhǎng)大于1mm 頻率小于3GHz應(yīng)用 廣播 電視 天體物理研究 微波爐中的微波也是無線電波 4 紅外線 范圍 波長(zhǎng)比無線電波短 比可見光長(zhǎng)特點(diǎn) 紅外線具有熱效應(yīng) 任何物體都能輻射紅外線 溫度越高 紅外輻射越強(qiáng) 應(yīng)用 紅外線遙感 遙控 紅外線加熱 5 可見光 波長(zhǎng)范圍 400nm 700nm包含七種顏色的色光 紅 橙 黃 綠 藍(lán) 聢 紫作用 引起人眼視覺 6 紫外線 波長(zhǎng)范圍 5nm 400nm特征 具有較大的能量應(yīng)用 殺菌 促進(jìn)鈣的吸收 防偽 例 驗(yàn)鈔機(jī) 危害 過量的紫外線照射會(huì)傷害眼睛和皮膚 7 x射線和 射線 范圍 波長(zhǎng)比紫外線更短x射線應(yīng)用 檢查人體內(nèi)部器官 金屬探傷 安檢 射線應(yīng)用 殺死癌細(xì)胞 金屬探傷 三 電磁波的能量 麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在 赫茲通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在 這說明電磁波是一種客觀存在的物質(zhì)例 我們可以利用微波對(duì)食物進(jìn)行加熱 光是一種電磁波 太陽(yáng)光照射到我們身上 我們感覺到身體熱起來 我們的收音機(jī)能夠受到廣播電臺(tái)的聲音 那是因?yàn)殡娕_(tái)發(fā)射的電磁波在收音機(jī)的天線里感應(yīng)出了電流 這種種現(xiàn)象說明電磁波具有能量 四 太陽(yáng)輻射 1 太陽(yáng)輻射中包含無線電波 紅外線 可見光 紫外線 x射線 射線2 能量集中在可見光 紅外線 紫外線三個(gè)區(qū)域3 波長(zhǎng)在黃綠光的輻射能量最強(qiáng) 人眼對(duì)黃綠光感受最強(qiáng) 4 3 電磁波的發(fā)射和接收 一 無線電波的發(fā)射1 載波 攜帶聲音 圖象等信息的高頻交變電流 叫做載波 2 調(diào)制 把信息加到載波上 使載波隨信號(hào)而改變的技術(shù)叫調(diào)制 3 調(diào)幅波 高頻載波的振幅隨信號(hào)而改變叫調(diào)幅波 4 調(diào)頻波 高頻載波的振頻率隨信號(hào)而改變叫調(diào)頻波 二 無線電波的接收 1 調(diào)諧 從電磁波中選出所要的信號(hào)的技術(shù)叫做調(diào)諧2 解調(diào) 從載波中將聲音 圖象等信息 取 出叫解調(diào) 三 電視掃描一幀要0 04s 1s內(nèi)送25幀圖象四 移動(dòng)通信手機(jī)同時(shí)是電磁波發(fā)射器和接收器 要靠強(qiáng)大的固定無線電臺(tái) 基站 轉(zhuǎn)接 無線電技術(shù)中使用的電磁波叫無線電波 無線電波的波長(zhǎng)從幾毫米到幾千米 通常根據(jù)波長(zhǎng)或頻率把無線電波分成幾個(gè)波段 如下表所示 4 4 信息化社會(huì) 一 信息的拾取和傳感器1 人的五種感覺 視覺 聽覺 觸覺 嗅覺 味覺 2 傳感器 將其他各種信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的儀器3 傳感器作用 代替 補(bǔ)充 延伸人的感覺器官4 幾種傳感器 雙金屬溫度傳感器 光敏電阻傳感器 壓力傳感器 電容式壓力傳感器 電容式話筒 等二 信息的傳遞 多媒體傳輸 電磁波傳輸 電纜 光纜 有線傳輸或無線傳輸 三 信息的處理和數(shù)字通信1 模擬信號(hào) 數(shù)字信號(hào) 2 數(shù)字信號(hào)的優(yōu)