电磁波的发射和接收(ppt)

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电磁波的发现及应用ppt课件

电磁波的发现及应用ppt课件
称之美。他大胆地假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在 空间产生磁场,即变化的电场产生磁场。
电磁场是麦克斯韦的猜想,英年早逝的他并没有见证电磁场 被发现。
我们熟悉声波和水波,耳朵能够听到声波是因为耳朵和声源之间有 空气,水波的传播则需要水。空气、水是声波和水波传播的介质。水波 和声波的传播都离不开介质。与这些波不同,电磁波可以在真空中传播, 这是因为电磁波的传播靠的是电场和磁场的相互“激发”。
例如,光是一种电磁波——传播着的电磁场,光具有能量。 思考讨论:播音员的声音为什么能从电台到达我们的收音机? 因为电台发射的电磁波在收音机的天线里感应出了电流,有电流就 有能量。 我们有各种各样的仪器,能够探测到各种电磁波。所有这些都表明 电磁波具有能量,电磁波是一种物质。
五、电磁波通信
电磁波携带的信息,既可以有线传播, 也可以无线传播。
三、电磁波谱
按照电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列起来,就是电磁波谱。
在一列水波中,凸起的最高处叫作波峰; 凹下的最低处叫作波谷。 邻近的两个波峰(或波谷)的距离叫作波长。在 1 s 内有多少次波峰 (或波谷)通过,波的频率就是多少。水波不停地向远方传播,用来 描述波传播快慢的物理量叫作波速。波速、波长、频率三者之间的关 系是: 波速=波长 × 频率
c f c 3108 m / s
四、电磁波的能量 赫兹通过实验证实了电磁波的存在,这意味着,电磁场不仅仅是一种描 述方式,而且是真正的物质存在。 1.电磁波的能量 电磁波是一种物质存在的形式。食物中的水分子在微波的作用下热运动 加剧,内能增加,温度升高。食物增加的能量是微波给它的。可见,电 磁波具有能量。
一、电磁场
电容器
变化的电场产生磁场
麦克斯韦确信自然规律的统一性与和 谐性,相信电场与磁场的对称之美。 他大胆地假设∶变化的电场就像导线 中的电流一样,会在空间产生磁场, 即变化的电场产生磁场。

高中物理选修3-4电磁波的发射、传播和接收课件

高中物理选修3-4电磁波的发射、传播和接收课件
在电磁波发射技术中,使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制。
一、无线电波的发射
声音信号
使电磁波随各 种信号而改变, 叫做调制
高频振荡电流
调幅
一、无线电波的发射
调幅波的形成:
一、无线电波的发射
调频波的形成:
一、无线电波的发射
2.无线电波的发送
①调制:在电磁波发射技术中,使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制。 ②调制方式有两种:调幅和调频
调幅:高频电流或电压的振幅随信号改变,这种调制叫做调幅,用AM表示。 调频:使高频电流或电压的频率随信号改变的调制方式叫做调频。用FM表示。
一、无线电波的发射
③发射:
为了使开放电路中产生振荡电流,常用如图所示的方法,使 振荡器的线圈L2靠近开放振荡电路的线圈L1 。当振荡器中产生 振荡电流时,由于互感作用,就可以在开放振荡电路中产生相 同频率的振荡电流,这种方法叫做感应耦合。
首先,我们学习无线电波的发射。
一、无线电波的发射
电磁波特点
• 电磁波具有波动所特有的性质——干涉、衍射。 • 衍射——遇到障碍物时,波动能够偏离直线绕过障碍物,继续传播。 • 相同的障碍物情况下,波长越长,越容易发生衍射现象。 • 频率越高,波长越短,越能够更好的沿直线传播。
一、无线电波的发射
i t
短波
长波容易被电离层吸收; 短波容易被电离层反射; 微波容易穿过电离层。
二、无线电波的传播方式
微波 微波: 频率很高;
直线传播。
二、无线电波的传播方式
无线电波的波段分布(根据:波长/频率)
三、无线电波的接收
1.电谐振:当接收电路的固有频率跟接收到的
电磁波的频率相同时,接收电路中产生的振荡电
流最强(这种现象叫做电谐振)

电磁波的应用(23张PPT)物理九年级下册

电磁波的应用(23张PPT)物理九年级下册
3.电磁波污染的防护措施
(1)为减少电磁波侵害,国家制定了相关法规和标准,限制建筑物的选址,要求住宅、办公楼与高压线、变电站、广播电台、电视发射塔、雷达站、通信基站等这些设施保持一定的距离,以保障居民的健康。(2)家用电器分散摆放,以免使家中某个位置的电磁辐射剂量过大,而使人体处于超量辐射的环境之中。
空间中越来越多的电磁波不同程度地影响着我们的健康,给我们带来了某些伤害,已成为一种污染。
研究表明,高压线,变电站、广播电台、电视发射塔、雷达站、通信基站等设施周边电磁波较为密集,电磁波携带的能量也较大,是电磁污染的重灾区。
1.电磁污染的重灾区
2.生活中的电磁波辐射
生活环境中,计算机、电视机、微波炉等电子设备产生的电磁辐射强度也比较高,我们有必要采取一些防护措施。
麦克风——将声信号转换成电信号
调制器——将音频电信号加载到高频电流上
天 线——产生电磁波将高频载波信号发射到空中
麦克风
调制器
天线
天线
调谐器
扬声器
天 线——接收各种各样的电磁波
调谐器——接收音机或电视机选择需要电台的载波信号(解调)
解 调——从载波信号中复原音频信号
扬声器——将音频电信号转换成声音
接收过程
(2)无线电通信
利用移动电话发射和接收电磁波,几乎可以在地球的任何角落和他人通话
讨论交流 电磁波还有哪些应用
电磁波的信息特性,在生产、生活、工作和学习中的应用不胜枚举。请同学们说说,电磁波的信息特性还有哪些应用?
1.一切电磁波都具有能量。地球上大气的运动、季节变化、昼夜温度起伏及生物圈的循环都源于太阳光这一电磁波提供的能量。太阳是地球上维持各种生命运动最基本的能量来源。
1.电磁波携带信息,在许多情况下,向外辐射电磁波的物质,其固有信息会被电磁波“带”出来。

4.3电磁波的发射和接收 高二文科物理精品课件集

4.3电磁波的发射和接收 高二文科物理精品课件集

每个移动电话都是 一个电磁波发射器,又 是一个电磁波接收器。
基站
练习
有5个容易混淆的名词:调制、调幅频的主要区别。
小结
1、无线电波的使用,大大加快了现代化生活 的节奏。 2、进行无线电通信,要进行无线电波的发射 和接收
3、简单了解了电视和移动通信的基本原理
摄像镜头把景物 摄像镜头 的像投射在摄像管的 感光屏上,产生了包 电子枪 含图像信息的视频电 流。 偏转线圈

电视
电视机天线接收到的电磁波 除了载有图象信号外,还有伴音 信号,所以我们在电视里既能看 到图像,也能听到声音。 下面是电视广播发射和接收过程的示意图
移动通信
移动通信诞生于19世纪 末,最早用在船舶通信上。 1921年,美国出现了汽 车电话,专供警车使用。 20世纪中叶以后,移动电话快速发展
无线电波的接收
我们转动收音机的旋钮 选择电台,实际上是在选择 电波进行调谐。 接收机得到的是带有信息标记的高频电流
要得到所需的信息,必须从高频信号电流 中把它们“取”出来,也就是要进行解调。 通过解调得到的 信号,还要经过放大。 得到声音或图像信号。
电视
1927年,英国发明家贝尔德 在伦敦公开表演了从远处传来的 一些活动图像。这标志着电视的 诞生! 电视图像信号主要来自摄像机
学习目标
1、了解人类通讯方式的进步 2、知道无线电波发射和接收的原理 3、了解电视信号的传播原理 4、了解移动通信的基本原理
自古以来,人类一直在用自己的智慧解 决远距离通信的问题。 然后慢慢发展到利用: 3000年前: 19世纪末,电磁波的发现为信息插上了 利用烽火台的狼烟! 飞翔的翅膀。 它使通信技术得到了飞 飞机 船 100 多年前: 车 速发展,电报、电话、广播、 电视等通信技术的应用,大 主要利用动 大加快了现代生活的节奏。 物和人! 进行无线电通信,需要 发送和接收无线电波

《电磁波的发射、传播和接收》 讲义

《电磁波的发射、传播和接收》 讲义

《电磁波的发射、传播和接收》讲义一、电磁波的基本概念在深入探讨电磁波的发射、传播和接收之前,我们先来了解一下什么是电磁波。

电磁波是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的振荡粒子波,是以波动的形式传播的电磁场。

电磁波在真空中的传播速度恒定,约为每秒299792458 米,这个速度通常被称为光速。

电磁波的波长和频率是其两个重要的特性。

波长是指电磁波在一个周期内传播的距离,而频率则是指电磁波在单位时间内完成的周期数。

它们之间的关系可以用公式c =λf 来表示,其中c 是光速,λ 是波长,f 是频率。

电磁波涵盖了从极长波长的无线电波到极短波长的伽马射线的广泛频谱。

不同波长和频率的电磁波具有不同的特性和应用。

二、电磁波的发射电磁波的发射需要一个源头,这个源头通常是一个能够产生交变电流的装置。

当电流在导体中快速变化时,就会产生变化的电场和磁场,从而向外发射电磁波。

例如,在无线电广播中,广播电台的发射机通过电子管或晶体管等元件产生高频振荡电流。

这个电流经过天线时,会在天线周围产生变化的电磁场,并向空间辐射电磁波。

为了有效地发射电磁波,天线的设计和尺寸是非常重要的。

天线的长度通常与所发射电磁波的波长有关。

一般来说,天线的长度应该接近或等于电磁波波长的四分之一或二分之一,这样才能更好地发射电磁波。

此外,电磁波的发射功率也会影响其传播范围和效果。

发射功率越大,电磁波能够传播的距离就越远,但同时也需要考虑到对其他电子设备的干扰以及能源消耗等问题。

三、电磁波的传播电磁波在空间中的传播可以分为三种主要方式:地波传播、天波传播和空间波传播。

地波传播是指电磁波沿着地球表面传播。

这种传播方式适用于波长较长的电磁波,如中波和长波无线电波。

地波传播的优点是能够绕过障碍物,传播距离较远,但信号容易受到地面吸收和干扰的影响。

天波传播是指电磁波被发射到高空的电离层后,被反射回地面的传播方式。

这种传播方式适用于短波无线电波。

电离层能够反射电磁波是因为它是由带电粒子组成的,对电磁波具有折射和反射作用。

人教版高中物理选修3-4课件14.3《电磁波的发射和接收》(共17张PPT)

人教版高中物理选修3-4课件14.3《电磁波的发射和接收》(共17张PPT)

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。因此,要 改造甲图中的振荡电路。
天 线
地 线
像图乙、丙那样,增大电容器极板间的距离,使 电场和磁场扩大到电容器的外部。这样的振荡电路 叫做开放电路。 实际应用的开放电路如图丁所示,线圈的一端 用导线与大地相连,这条导线叫做地线,线圈的 另一端与高高地架在空中的天线相连。无线电波 就由这样巨大的开放电路发射出去。
利用电磁波可以传递各种信号:声音、电视图象
问题:我们要传递的信号不是等幅高频振荡电流,而 是一些低频信号(如:声音信号频率只有几百至几千 赫兹,图象信号频率也不过上万赫兹)能否把它们直 接发送出去? 类比:(电磁波发射——汽车运货) “汽车”——高频电磁波 “货物” —— 要传送的声音、图象等信号 “装上货物”的过程——调制信号过程(使电磁波随 着待传递的信号而改变)
3000MHz~ 30000MHz
30000MHz~ 300000MHz
直线传播
电视、雷达、 导航
无线电波发射和接受流程图
振荡电流 信号 调制 发射
无线电波的发射 无线电波的接收
输出
解调
调谐电路
例题1 下列几种方式中,能提高振荡电路 向外辐射能量本领的有: A.减小振荡电路中的电容 B.增加振荡时的电压 C.增加电容器充电的电荷量 D.用开放电路,不用闭合电路
电报大楼上的接收天线
彩塔接收天线
我们周围弥漫着各种频率的电磁波,如果 不加选择地把它们都接收下来,必然是一片 混乱的信号。所以接收电磁波先要从诸多信 号中把我们需要的选择出来,这就要设法使 我们需要的电磁波在接收天线中激起的感应 电流最强。利用电谐振可以达到这个目的。
2.电谐振:当接收电路的固有频率跟接收到 的电磁波的频率相同时,接收电路产生的振 荡电流最强,这种现象叫做电谐振,相当于 机械振动中的共振。

14-3电磁波的发射和接收

14-3电磁波的发射和接收

答案:AD
第十四章
第三节

成才之路 ·物理 ·人教版 · 选修3-4
解析:当处于电谐振时,所有的电磁波仍能在接收电路 中产生感应电流,只不过频率跟谐振电路固有频率相等的电 磁波,在接收电路中激发的感应电流最强。由调谐电路接收 的感应电流,要再经过检波(也就是调制的逆过程)、放大, 通过耳机才可以听到声音,故正确答案为A、D。
答案:根据波的衍射特性,波长越长,越容易绕过障碍 物,所以超远程无线电利用长波波段。微波波长短,传播时 直线性好,雷达正是利用了微波直线传播性好的特点。
第十四章
第三节
成才之路 ·物理 ·人教版 · 选修3-4
考点题型设计
第十四章
第三节
成才之路 ·物理 ·人教版 · 选修3-4
题型1 电磁波的发射
第十四章
第三节
成才之路 ·物理 ·人教版 · 选修3-4
解析:如图所示,α随纬度的增大而减小,我国不在赤 道上,α不可能为零,经度大于105° 的各地,天线应该朝南 偏西,由于地球很大,卫星距地面很高,几十甚至几百平方 千米的范围内天线取向几乎是相同的。
第十四章
第三节
成才之路 ·物理 ·人教版 · 选修3-4
第十四章
第三节
成才之路 ·物理 ·人教版 · 选修3-4
3.解调是调制的逆过程 声音、图象等信号频率相对较低,不能转化为电信号直 接发射出去,而要将这些低频信号加载到高频电磁波信号上 去,将声音、图象信号加载到高频电磁波上的过程就是调 制。而将声音、图象信号从高频信号中还原出来的过程就是 解调。
第十四章
第三节
成才之路 ·物理 ·人教版 · 选修3-4
特别提醒: 1电谐振就是电磁振荡中的“共振”。2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。

电磁波的发射和接收

电磁波的发射和接收

2、电磁波有效发射的条件? ① 振荡频率要足够高;
L
C
② 振荡电路的电场和磁场 尽可能分布到较大的空间。
3、开放电路
L
C
最后形成发射电磁波的天线。
4、调制: 在电磁波发射技术中, 使电磁波随各种信号而改变的技术
4、调制
调幅 调制
调频
4、调制

调幅
4、调制

调频
四、电磁波的发射和接收
调幅
调制
调频
天 线 ‥‥ 发 射
天 线 接 收
调谐 解调
知识拓展
问题讨论: 为什么不同波段的无线电电波采用 不同的传播方式?
长波
长波: 波长较长,容易产生衍射现象。 长波在地面传播时能绕过障碍物 (大山、高大建筑物……)
短波
长波容易被电离层吸收;
短波容易被电离层反射;
微波容易穿过电离层。
微波
微波:
电磁波的发射和接收
无线电波的传振荡分析:
L
C
知识链接2
麦克斯韦的电磁场理论: 变化的电场产生变化的磁场,变化的磁场又产 生变化的电场 ,‥ ‥ ‥这样就产生了电磁波。
E
E
E

B
如广播电台 电视台 声 声光
B
电 电
B
电磁波发射 电磁波发射
问题: 1、如何才能发出一定频率的电磁波? 2、电磁波有效发射的条件? 3、什么是调制 、调谐? 4、你能画出电磁波发射接收的流程图吗?
频率很高; 直线传播。
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• 相同的障碍物情况下,波长越长, 越容易发生衍射现象。
• 频率越高,波长越短,越能够更好 的沿直线传播。
电磁波的传播方式 • 地波传播:因为波长很长,能
够很好的绕过障碍物,所以可 以贴地面传播。——长波、中 波、中短波。
• 天波传播:波长比较短,不容 易衍射,容易被吸收,靠距地 表50-几百km的电离层反射传播 电磁波。——短波
• 了解雷达用的 是什么电磁波?
• 为什么可以根 据雷达显示屏 看出离障碍物 有多远?
雷达工作原理
测距:
发射接收
利用发射与接收之间的时间差, 计算出物体的距离。
雷达所用电磁波特点
• 微波(超短波)——频率高,波长 极短,沿直线传播,能够穿过电离 层,受大气影响小,收到的信号强 且稳定。
四、移动电话
振荡电流,常用如图所示 的方法,使振荡器的线圈 L2靠近开放振荡电路的 线圈L1 。当振荡器中产 生高频振荡电流时,由于 互感作用,就可以在开放 振荡电路中产生相同频率 的振荡电流,这种方法叫 做感应耦合。

问题:我们要传递的信号不是高频振荡电流, 而是一些低频信号(如:声音信号频率只 有几百至几千赫兹,图象信号频率也不过 上万赫兹),它能否直接发射出去?
电磁波的发射和接 收(ppt)
电磁波的发射和接收
烽火台
邮递员
电磁波来传递信息
C=3.00×108m/s
怎么接收与发射?
设备:
天线是发射与接收无线电波的必要设备
天线
• 1.要有效发射电磁波,振荡电路必须满足两个条 件:
• ⑴振荡频率足够高 • ⑵电场和磁场尽可能分布到较大的空间
为了使开放电路中产生
电磁污染
• 电磁污染 基本上是两大类:一是自然界所固 有的;再就是人在利用电磁能时形成的.
• 目前在人类的生存环境中,自然界固有的电磁 辐射的影响已相对较小,人为的电磁辐射的影 响却在迅速增大.在我国近十几年来电磁辐射 的影响更是爆炸性的增强,“电气烟雾”弥漫 在我们周围.
• 电磁辐射的遗害会不断累积﹐在十 至十五年后﹐很可能出现更多因手 机普及而导致的癌症病例
• 电磁辐射对胎儿的发育起到极大的 影响。容易导致胎儿畸形和发育不
手机危害的预防
• 移动电话接通瞬间释放的电磁波容易产 生不好的影响,所以移动电话响时,一 秒后再听手机。
• 如果身边有其他电话可用,就不要使用手 机。在使用手机时,可以采用手机专用耳 机,实现远距离使用是比较有效的办法。
• 直线传播:波长非常短, • 能够穿透电离层,沿直线 • 传播。——微波
电视
阅读课文,试着理解 电视机的成像原理
简单地说:电视信号 是电视台先把影像信 号转变为可以发射 的—— ,发射出去后 被接收的电信号通 过——被还原为光的 图象重现荧光屏。
摄像管
让我们走进 摄像管吧!
电子束把一幅图象按照各点的明暗情 况,逐点变为强弱不同的信号电流, 通过天线把带有图象信号的电磁波发 射出去。
• 休息时不要将手机置于枕头边。
• 注意手机的摆放位置。医学专家建议我们 ,手机不用时最好放在包里,但不要放在 胸前的口袋中,也不要直接挂在胸前。
手机危害的预防
• 多吃绿茶可以防范辐射。
• 使用绿色手机。 GSM标准的手 机的辐射标准为0.6~2瓦,而 采用CDMA技术的手机其辐射标 准要小得多,所以CDMA手机被 称作绿色手机。
二、无线电波的接收
1、当接收电路的固有频率跟要接收的电 磁波的频率相同时,接收电路中产生的
振荡电流最强(这种现象叫做电谐振)
2、 调节接收电路的固
有频率使它与要接收的电
可 变
磁波的频率相同的过程叫
电 容
做调谐。能够调谐的接收
电路叫做调谐电路。
3.检波:从接收到的高频振荡中“检”出所 携带的信号,叫做检波,它是调制的逆过 程,因此也叫解调。
电视机的接收端
Hi!又是我! 再带你见识一下
显像管为何能显示与摄像屏一 样的像?
• 显像管的电子束也在屏幕上扫 描,扫描的方式与步调与摄像 管的扫描同步,同时,显像管 电子枪发射的电子束的强弱受 图象信号的控制。
雷达
雷达在军事、 飞机导航、气 象预测方面有 巨大作用。
雷达
• 雷达装置主要 有什么用?
为了传送声音、文字、图象等信号,首 先要把传递的信号转变成电信号。但这种 电信号的频率较低,不能直接发射出去, 需要将这种低频电信号加到高频振荡电流 上发射出去。
无线电波通信的过程
一、无线电波的发射
高频
1、振荡器:能产生频率很高的交变电流的器件。
发射出电磁波
流经天线
作用
2、载波:振荡器产生的高频交变电流,是用来携带声 音、图象等信息的,叫做载波。
1.移动电话是一个怎样的仪器? 1.什么是“基站”?为什么要建设“基站”?
五、因特网
电磁波的危害
电磁波的危害
• 手机的危害原因
• 在待机状态下,手机不断的发射电 磁波,与周围环境交换信息。
• 手机在建立连接的过程中发射的电 磁波特别强。
电磁波的危害
• 电磁波可能造成的伤害
• 手机释放的电磁辐射对脑细胞的影 响
• 移动通信设备极大的方便了我 们的联系。
•收 音 机
• 无线上网设备
• 雷达设备在军事、气象等方面 有广泛的应用。
• 通信卫星
• 通信卫星已经 渗入到生活的 各个部分。
电磁波特点分析
• 电磁波具有波动所特有的性质——干 涉、衍射。
• 衍射——遇到障碍物时,波动能够 偏离直线绕过障碍物,继续传播。
一、无线电波的发射
3、调制:把低频电信号加载到高频振荡电流 (载波)上的过程叫做调制。
调幅:高频载波的振幅随信号而改变叫调幅波,用AM表示。
• 调频 :高频载波的频率随信号而改变叫调频波,用FM表示。
调频波优点: 振幅不变,抗干扰能力强,失真较小。
缺点:接收机结构复杂,服务半径比较小。
我们生活 的空间布 满了强弱 不同的电 磁波,我 们又如何 选出自己 所需的无 线电波呢?
例与练
• 1、要有效地发送低频电信号,必须把低频电信 号附加在高频载波上,这个过程在电磁波的发射 过程中叫做( )
• A、调谐
B、解调
• C、调制
D、检波
调制
例与练
• 2、转换电视频道时,选择自己喜欢的电视节目,
称为( )
• A、调制 • C、解调
B、调谐
D、调幅 调谐
电磁波与我们的生活
• 电视台通过电磁波,将精彩的电视 节目展现给我们。
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