(
课件网) 第四章 电磁振荡与电磁波 粤教版 选择性必修二 第三节 电磁波的发射、传播和吸收 新课导入 通过之前的学习,我们已经知道电磁波是怎么产生的,我们目前经常利用电磁波发射电磁波,那我们怎样才能发射有效电磁波,怎么将需要的信息加载到电磁波上,又怎么接收到电磁波呢? Part 01 电磁波的发射 一、电磁波的发射 1. 有效发射电磁波的条件和方法 第一:要有足够高的振荡频率。 振荡电路向外界辐射能量的本领,与振荡频率密切相关。频率越高,发射电磁波的本领就越大。 ①减小电容C :增大板间距d,减小正对面积S ②减小自感系数L 一、电磁波的发射 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。 振荡电路演化成为一条导线 (a) 1. 有效发射电磁波的条件和方法 开放电路:使电场和磁场扩展到电容器的外部的电路 第一:要有足够高的振荡频率。 天线 地线 天线和大地构成一个巨大的电容 实际应用中的开放电路,线圈的一端用导线与大地相连,这条导线叫作地线;线圈的另一端与高高地架在空中的天线相连。无线电波就能由这样的开放电路有效地发射出去。 将发射塔建的很高 一、电磁波的发射 2. 使载波随各种信号而改变的技术———调制 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。 把传递的低频电信号(叫做调制信号)“加载”到高频振荡电路(叫做载波)上的过程。 ①调制: 进行调制的装置叫做调制器。 一、电磁波的发射 2. 使载波随各种信号而改变的技术———调制 ②常用的调制方式———调幅、调频 调幅:使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。 信号源 振荡电路 (加载) 电台发射 调制 调幅广播(AM)一般使用中波和短波波段。 2. 使载波随各种信号而改变的技术———调制 ②常用的调制方式———调幅(AM) 使高频振荡电磁波的振幅随调制信号的强弱而改变叫做调幅. 声音信号的调制过程: 以调幅方式调制的无线电广播,其发射原理如图所示。话筒将声音变成音频信号,经音频放大器放大后,再进入调制器,同时送入调制器的还有载波,信号经调制后耦合到发射天线向外发射。 无线广播发射器 2. 使载波随各种信号而改变的技术———调制 ②常用的调制方式———调频(FM) 使高频振荡电磁波的频率随调制信号的强弱而改变叫做调幅. 信号源 振荡电路 (加载) 调 制 ①调频广播(FM)和电视广播都采用调频的方法来调制; ②通常使用微波中的甚高频(VHF)和超高频(UHF)波段。 无线电的发射全过程 调制器 放大器 五个名词 载波 信号 调制 调幅 调频 “运送货物的车辆” “待运送的货物” “装载货物的过程” “装载货物的方式” 无线电技术中使用的电磁波叫无线电波。 无线电波的波长从几毫米到几十千米不等。 根据波长(或频率)又可以把无线电波分成长波、中波、中短波、短波和微波等几个波段。 Part 02 电磁波的传播 二、电磁波的传播 无线电波的传播方式主要有三种:地波、天波和直线传播 二、电磁波的传播 1. 地波传播 地波传播:沿地球表面传播无线电波的方式 中、长波: 波长较长,容易产生衍射现象。 在地面传播时能绕过多数障碍物(大山、高大建筑物……) 二、电磁波的传播 2. 天波传播 天波传播:利用大气中电离层的反射来传播无线电波的方式 长波容易被电离层吸收; 短波和部分中波容易被电离层反射; 微波容易穿过电离层。 二、电磁波的传播 3. 直线传播 直线传播:沿直线传播无线电波的方式 微 ... ...