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课件网) 第四章 电磁振荡与电磁波 4.2电磁波的发射、传播和接收4.3电磁波谱 教学目标 CONTENT 01 02 03 通过观察总结了解无线电波的基本应用,了解现代技术的应用方法,学会基本原理 了解调谐、检波及无线电波接收的基本原理 了解无线电波的发射过程和调制的简单概念 了解电磁波的特点及在现代社会中的应用 04 新课引入 人们用手机通话、看视频,通过电视欣赏丰富多彩的电视节目…… 这些都离不开电磁波。那么,电磁波是怎样发射的,又是怎样传播和接收的呢? 实验与探究: 电磁波的发射 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? 频率、电路是否开放等因素 电磁波的发射 一 知能提升 1. 有效地发射电磁波的振荡电路的特点 (1)有足够高的振荡频率 频率越高,发射电磁波的本领就越大 高频振荡器 (2)开放电路 由闭合电路变成开放电路 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。 拉杆天线 引向天线 抛物面天线 2. 调制 用来携带信号的高频电磁波叫作载波。 在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术叫作调制。 使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变,这种调制叫作调幅(AM)。 使高频电磁波的频率随信号的强弱而变,这种调制叫作调频(FM)。 中国国际广播电台 EasyFM 91.5MHz 2. 调制 FM99.6:中央人民广播电台 中国高速公路交通广播 AM747:中央人民广播电台 娱乐广播 FM106.1:中央人民广播电台 中国之声 无线电波的波段划分 1.地波:沿地球表面空间传播的无线电波。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。 电磁波的传播 二 知能提升 2.天波:靠大气层中电离层的反射传播的无线电波。短波最适合采用天波传播。 3.空间波:像光束那样沿直线传播的无线电波。这种方式适用于超短波和微波通信。 实验与探究: 电磁波的接收 (1)按图安装及摆放仪器; (2)给a图装置中的莱顿瓶充电,使两金属球开始放电; (3)移动b图中装置矩形线框中带氖管的金属滑杆,你会发现什么? 当b图中框架的面积与a图差不多时,氖管会发光 电磁波的接收 三 知能提升 电磁波在传播时如果遇到导体,会使导体中产生感应电流。 1. 接收天线 天线是发射与接收无线电波的必要设备 当接收电路的振荡频率等于某种电磁波的频率时,就将这种电磁波接收下来。 L C 2. 调谐 使我们所需的电磁波在接收天线中激起的感应电流最强。 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,这种现象叫作电谐振。 使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐(tuning)。 调节可调电容器的电容改变电路的固有频率,使它跟要接收的电磁波的频率相同,这个电磁波在调谐电路中激起较强的感应电流,于是就选出了这个电台。 1. 解调 把声音或图像信号从高频电流中还原出来。这个过程是调制的逆过程,所以叫作解调(demodulation)。 2. 放大输出 无线电波发射和接收流程图 解调器 拓展一步: 检波(解调) 太空中的太阳动力学观测台 (SDO) 可以拍摄到紫外线波段的太阳图像。通过这些图像可以观察到被可见光模糊或者遮挡的日冕等太阳活动。对比波长为211nm的紫外线和可见光的图像可以看出,它与我们常见的太阳大不相同。除了可见光和紫外线,你还知道太阳能发出哪些波段的电磁波吗? 电磁波谱 电磁波是一个“巨大王国”———赫兹 电磁波包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、 X 射线、γ 射线等。不同电磁波具有不同的波长(频率),具有不同的特性。 认识电磁波谱 四 电磁波谱就是按电磁波的波长大小或频率高低的顺序把它们排列成的谱。 知能提升 1.定义:技术上把波长大 ... ...