4.2-3 电磁波的发射、传播和接收、电磁波谱（含视频）教学课件（36张PPT）-高中物理鲁科版（2019）选择性必修第二册

(课件网) 4.2电磁波的发射、传播和接收 1、电磁波的发射 电磁波的发射 （1）将感应线圈的低压端、6 V 直流电源、开关连接成闭合回路，感应线圈高压端分别连接到金属杆 A、B 上（图 4-8）。 （2）闭合开关，感应线圈工作，由远及近地把金属杆 C、D 向 A、B 移动，直至看到氖管发光。观察氖管亮度随 C、D 与 A、B 之间距离的变化。 根据上述实验现象，你认为影响电磁波发射的因素可能有哪些？ 大量实验研究表明：在LC回路中，电容器极板间的距离很小，电路的电场几乎集中在电容器的极板间，磁场主要集中在电感线圈内，周围空间的电磁场较弱，向外辐射的电磁能量很少，不利于电磁波的辐射。 ①振荡频率要足够高； ②电场、磁场尽可能分布到较大的空间。 为了有效发射电磁波，振荡电路必须满足两个条件： 减小电容C 减小自感系数L 增大板间距d，减小正对面积S 使电容器变成两条长的直导线，一条深入高空成为天线，另一条接入地下成为地线，形成开放电路。 LC 振荡电路通常采用感应耦合法，由电容 C、电感 L2 构成振荡电路产生的高频振荡电流，通过 L2 与 L1 的电磁感应，使线圈 L1 中产生同频率的振荡电流，传送到发射天线，在天线四周的空间产生电磁波。 声音和图像等信号要传送出去，首先要将其转为电信号。这种电信号频率很低，很难直接向空间发送。必须把低频电信号“加载”在高频等幅振荡电流上再发射。 调制： 把低频电信号加载到高频等幅振荡电流上称为调制 调制方式： 调幅：使电磁波的振幅随信号改变，频率始终保持不变。 调频：使电磁波的频率随信号而改变。 调频广播抵抗干扰的能力比较强，在传递过程中的失真较小。 2、电磁波的传播 波长不同的电磁波有不同的传播特性。 无线电波通常有三种传播途径：地波、天波和空间波 在无线电技术中，通常采用地波的形式传播长波、中波和中短波。 当波长与这些障碍物的尺寸相当时，波可以绕过障碍物继续传播。长波能很好地绕过它们，传播比较远的距离；中波和中短波也能较好地绕过障碍物，但能量损失较多。因此，中波段的收音机只能收听到本地或附近省市的电台 地波：沿地球表面空间传播的无线电波。 天波：靠大气中电离层的反射传播的无线电波。 电离层对电磁波的反射和吸收与频率有关，频率越高，吸收越少；频率越低，吸收越多。因此，短波最适合采用天波的形式传播。 因为电离层容易受到太阳辐射的影响而发生变化，造成反射的天波时强时弱，所以从收音机听到的声音忽大忽小，不够稳定。 空间波：像光束那样沿直线传播的无线电波。 适用于超短波和微波通信。发射天线越高，空间波传播得越远。 但空间波的传播距离仍受到地球表面弯曲的限制。由于超短波能穿透电离层，我们可利用空间波与发射到遥远太空去的宇宙飞船、人造卫星等取得联系。此外，卫星中继通信、卫星电视转播等也主要以空间波为传输途径。 3、电磁波的接收 电磁波的接收 （1）按图安装及摆放仪器。 （2）给图（a）装置中的莱顿瓶充电，使两金属球开始放电。 （3）移动图（b）装置矩形线框中带氖管的金属滑杆，你会发现什么？请思考：为什么图（b）装置中的氖管能够发光？ 当矩形线框的面积相同，氖管最亮。 两个莱顿瓶相同，它们的电容相同；滑动接收框上的金属滑杆，使两个矩形线框的面积相同，它们的电感也相同。这时，两个电路的振荡频率相同，电磁波会使接收电路中产生最强的电流，氖管最亮。 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，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫做电谐振现象。 调谐：对空间存在的各种频率的电磁波，需要选择某一种特定的频率接收，这个选择过程称为调谐。 调谐电路：能进行调谐的接收电路称为调谐 ... ...