17-电磁波(知识讲解)

电磁波（知识详解）

【学习目标】

1.知道无线电波可以在真空中传播，它的速度等于光速。知道无线电波的波长、频率以及它们之间的定性关系。

2.知道无线电波的几个主要波段，它们的传播特点和主要用途。

3.知道什么是模拟信号、调频、调幅和调谐。

【要点梳理】

要点一、现代顺风耳——电话

1.电话：

（1）话筒：把声音信号转换成电信号。

（2）听筒：把电信号转换成声音信号。

2.电话交换机：

一个地区的电话都接到同一台交换机上，每部电话都编上号码。使用时，交换机把需要通话的两部电话接通，通话完毕再将线路断开。如果在一台交换机与另一台交换机之间连接上若干对电话线，这样，两个不同交换机的用户就能互相通话了。

3.模拟通信和数字通信：

（1）模拟通信：在话筒将声音转化成信号电流时，这种信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样，“模仿”这声音信号的“一举一动”。这种电流传递的信号叫模拟信号。使用模拟信号的通信方式叫做模拟通信。

（2）数字通信：用不同符号的不同组合表示的信号，叫做数字信号，这种通信方式叫数字通信。

要点二、电磁波的产生与传播

1.电磁波的产生：导线中的电流迅速变化会在空间激起电磁波。

2.电磁波的传播：

（1）波峰、波谷：在一列水波的传播中，凸起的最高处，叫做波峰；凹下的最低处，叫做波谷。

（2）波长：邻近的两个波峰（波谷）的距离，叫做波长。

（3）波速：用来描述波传播速度的物理量。

（4）电磁波的传播速度：c=2.99792458×108m/s

（5）电磁波频率的单位：赫兹（Hz）

要点诠释：

（1）电磁波可以在真空中传播。

（2）电磁波是一个大家族，光也属于电磁波。通常用于广播、电视和移动电话的是频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分，叫做无线电波。

要点三、无线电通信

1.无线电广播信号的发射和接受

（1）无线广播信号的发射由电台完成。话筒把播音员的声音信号转换成电信号，然后用调制器把音频信

号加载到高频电流上，再通过天线产生电磁波发射到空中。

（2）信号的接受由收音机完成。收音机的天线接受各种各样的电磁波。转动收音机的旋钮，可以从中选出特定频率的信号。由调谐器选出的信号含有高频电流成分，需要通过解调将其滤去，将音频信号留下。

2.电视的发射和接受

（1）电视用电磁波传递图像信号和声音信号。声音信号的产生、传播和接受跟无线电广播工作过程相似。图像信号的工作过程是：摄像机把图像变成电信号，发射机把电信号加载到频率很高的电流上，通过发射天线发射到空中。

（2）电视机的接受天线把这样的高频信号接受下来，通过电视机把图像信号取出并放大，由显示器把它还原成图像。

3.移动电话：

（1）声音信息不是由导线中的电流来传递，而是由空间的电磁波来传递。

（2）移动电话机既是无线电发射台又是无线电接收台：它用电磁波把讲话的信息发射到空中；同时它又在空中捕获电磁波，得到对方讲话的信息。

要点四、现代通信

1.微波通信：微波的波长在10m—1mm之间，频率在30MHz～3×105MHz之间，微波的频率高，其性质更接近光波，大致沿直线传播，所以需要在高处架设微波中继站来接转电磁波信号。

2.卫星通信：用通信卫星做微波中继站来进行通信。

3.光纤通信：激光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传递到了远方。

4.网络通信：把计算机联在一起可以进行网络通信。网络通信的形式是电子邮件，如图所示。当甲给乙发送一封电子邮件时，他的服务器A把邮件送到乙的服务器B，存储起来。

要点诠释：

（1）在地球的周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信。

（2）由于光的频率很高，在一定时间内可以传输大量的信息。光纤通信已经成为我国长途通信的骨干力量。（3）计算机间的连接，除了使用金属导线外，还使用光缆、通信卫星等各种通信手段。