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(共36张PPT)
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电路。
在LC 调谐电路中，改变电容器接入电路的电容，使 LC 回路的固有频率与要接收的电磁波的频率相等，就可接收所需要的电磁波了。
检波：使声音或图象信号从高频电流中还原出来的过程，是调制的逆过程，也叫解调。
晶体二极管具有单向导电性，高频振荡电流通过它就变成单向脉动电流，这个单向脉动电流既含有高频成分，又含有低频的音频成分。由于电容器具有“通高频、阻低频”的作用，高频成分基本上从电容器 C2 通过，剩下的音频电流通过耳机，使耳机的振动片随信号振动而发声。
4.3电磁波谱
1、认识电磁波谱
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。
把电磁波按波长或频率顺序排列起来，就构成了电磁波谱。它们都有反射、折射、衍射和干涉的特性；在真空中的传播速度都等于光速。
可见光是整个电磁波谱中极为狭窄的一段，波长范围为 4.0×10-7 ～7.6×10-7 m，颜色依次为紫、靛、蓝、绿、黄、橙、红。它们之间并没有明显的界限，而是逐渐由紫转为红，紫光的波长最短，红光的波长最长。白光是由不同颜色（波长）的光按一定比例形成的混合光，当白光通过三棱镜时，就会分成不同颜色的光。
紫外线的波长比紫光的波长短，一般为 10-8 ～ 4.0×10-7m。有些物质如钨酸镁、硅酸锌等，在紫外线的照射下会发出荧光。
红外线的波长比红光的波长要长，一般为 7.6×10-7 ～ 10-3 m。红外线具有较强的感光能力，热效应明显。
无线电波的波长最长。无线电波通常是由电磁振荡电路通过天线发射出去的。按波长的不同被分为长波、中波、短波、微波等波段。
X 射线的波长范围为10-12～10-8 m。X 射线和γ 射线的波长相比其他波较短。具有较高的能量，可穿透物质。
电磁波谱中各波段主要是按照产生机理和探测的方式不同划分的。随着科学技术的发展，各波段已冲破界限与相邻波段重叠。
例如， X 射线的一部分已与紫外线重叠，另一部分也与γ 射线重叠。
2、不同波段电磁波的应用
无线电波的应用
不同波段内的无线电波具有不同的传播特性。频率越低，传播损耗越小，覆盖距离越远；频率越高，传播损耗越大，覆盖距离越近。
红外线的应用
红外线烤箱
红外线摄影
卫星红外遥感
红外线体温计
英国物理学家赫谢尔于1800年首先发现红外线，一切物体（只要温度高于绝对零度）都在不停地辐射红外线，物体温度越高，辐射红外线的本领越强。
红外线摄像头
紫处线的应用
紫外线的作用：荧光、化学作用、杀菌消毒。
验钞机
促使人体合成维生素D
过度照射紫外线会造成肤老化、粗糙、产生皱纹，发生炎症。严重的还会造成皮肤癌。
紫外线杀菌
X 射线的应用
X 射线的穿透力较强，在医学上常用 X 光照片辅助进行疾病诊断。
长期暴露在 X 射线下，会对人体造成很大的伤害，如导致自主神经功能紊乱、造血功能低下，甚至诱发肿瘤等。
γ 射线是从原子核内发出来的电磁波，一般的放射性物质或原子核反应都能辐射出γ 射线。γ 射线的能量较高，穿透力很强，对生物的破坏力很大。医学上常用 γ 射线来杀死癌细胞。γ 射线进入人体内部，会干扰人体内正常的化学过程，甚至可使细胞死亡。
放疗
γ 射线的应用
勤学苦练，勇争上游！

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