第四章 第2讲.docx

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1、第2讲　电磁波的发射和接收　电磁波与信息化社会　电磁波谱[目标定位]　1.知道有效发射电磁波的条件，知道调制、调幅、调频、调谐、解调、电谐振等概念.2.了解电磁波的应用和在科技、经济、社会发展中的作用.3.认识电磁波谱，了解电磁波各波段的特性和主要作用．一、电磁波的发射和接收1．电磁波的发射(1)要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有如下特点：第一，要有足够高的振荡频率，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，这样才能有效地把能量辐射出去．(2)调制①定义：在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术．②分类2．电磁波的接收(1)原理：电磁波在

2、传播过程中如果遇到导体，会使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，接收电路中产生的感应电流最强，这个现象叫做电谐振．②调谐：使接收电路产生电谐振的过程．(3)解调：使声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程，它是调制的逆过程．调幅波的解调也叫检波．(4)无线电波技术上把波长大于1mm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．想一想　在我们周围弥漫着各种电台、电视台及无线电设备发出的电磁波，我们若想收听某一电台的广播时，需要调节收音机的旋钮选台，你知道“选台

3、”的作用吗？答案　“选台”是为了使想收听的某一电台发射的电磁波的频率与收音机的接收电路的固有频率相同．二、电磁波与信息化社会1．电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可实现无线传输．电磁波的频率越高，相同时间内传递的信息量越大．2．电视⇓⇓⇓3．雷达(1)雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备．(2)原理：电磁波遇到障碍物要发生反射，雷达是利用电磁波的这个特性工作的．4．移动电话(1)每一部移动电话都是一个无线电台，同时又相当于一台收音机．(2)移动电话的体积很小，发射功率不大；它的天线也很简单，灵敏度不高．因此它与其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接．这种固定的电台叫做基地台或

4、基站．三、电磁波谱1．电磁波谱：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排成谱．按波长由长到短依次为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．2．应用：利用无线电波进行通信、广播及其他信号传输；利用红外线可进行红外遥感；利用紫外线可进行灭菌消毒；利用X射线可进行医用透视、机场安检；利用γ射线可进行工业探伤、医用治疗．3．电磁波的能量各种各样的仪器能够探测到许许多多电磁波，所有这些都表明电磁波能够传递能量．4．太阳辐射太阳辐射的能量集中在可见光、红外线和紫外线三个区域，在眼睛最敏感的黄绿光附近，辐射的能量最强.一、电磁波的发射和接收1．电磁波的发射和接收过程2．对概念的理解(1)“调幅”

5、和“调频”都是调制过程，解调是调制的逆过程．(2)电谐振就是机械振动中的“共振”．(3)调谐与电谐振不同，电谐振是一个物理现象，而调谐则是一个操作过程．例1　关于电磁波的发射过程，下列说法正确的是(　　)A．必须对信号进行调制B．必须使信号产生电谐振C．必须把传输信号加到高频电流上D．必须使用开放回路解析　电磁波的发射过程中，一定要对低频输入信号进行调制，用开放电路发射．为了有效地向外发射电磁波，必须使用开放电路，A、C、D正确．而产生电谐振是在接收过程，B错误．答案　ACD例2　要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领，应该采取的措施是(　　)A．增加辐射波的波长B．使电容器的正对面积足够小C．

6、减小电容器两极板间的距离D．增加回路中的电容和电感解析　研究表明频率越高，电磁波发射本领越大，电磁场应尽可能扩散到周围空间，形成开放电路．f＝，C＝，要使f增大，应减小L或C，只有B符合题意．答案　B借题发挥　f＝和C＝这两个公式是分析这类问题的基础．由C＝可清楚判断影响电容C大小的因素，同时也应清楚影响自感系数L大小的因素，如增大自感线圈的匝数可增大自感系数L，将铁芯取走可减小自感系数L等．再由公式f＝进行综合分析即可．二、雷达1．雷达是利用电磁波中的微波遇到障碍物发生反射的特性工作的．2．雷达既是电磁波的发射端，又是电磁波的接收端．3．如果从发射一列波到再接收到这列波的反射波所用的时间为

7、t，那么雷达与障碍物间的距离x＝.例3　某地的雷达站正在跟踪一架向雷达站匀速飞来的飞机．设某一时刻从雷达发出电磁波后到再接收到反射波历时200μs，经4s后又发出一列电磁波，雷达站从发出电磁波到再接收到反射波历时186μs，则该飞机的飞行速度多大？解析　由电磁波发射到接收到反射波历时200μs，可算出此时飞机距雷达站的距离为：L1＝m＝3.0×104m．经4s后，飞机距雷达站的距离为：L2＝m＝2.79×10