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第十七章 电磁波与现代通信
第2节 电磁波及其传播
无人机在生活中已得到较为广泛的利用，它是通过电磁波来操控的；
红外线也是电磁波的一种，用它可以进行红外成像；
移动通信的迅速发展，也离不开电磁波的应用。
1.了解频率、波长、波速等物理量来描述波的基本特征；
2.通过实验，探究电磁波的传播；
3.知道什么是电磁波谱及电磁波的应用。
怎样才能让信息传播的更远呢？
可以用电磁波来传播信息。
知识点一、波的基本特征
往复抖动绳的一端(称为波源)，绳就会传播凹凸相间的运动形态(图17-10)，就像第一章学习的水波、弹簧中的疏密波和声波一样，它们都是振动形态在介质中的传播，属于机械波。
1.波的基本特征
我们可以用下面的物理量来描述波的基本特征(图17-11)。
振幅：振动的幅度，如图17-11(b) 所示，用字母A表示，单位是米 (m) 。 它反映了振动的强弱。
周期：振动一次所需要的时间，用字母T表示，单位是秒(s)。
频率：其数值等于每秒内振动的次数，用字母f 表示，单位是赫兹(Hz)。
频率与周期反映了振动的快慢，它们的关系是
2.振幅、周期、频率
波长：波在一个周期内传播的距离，如图17-11(b) 所示，用字母λ表示， 单位是米(m)。
波速：波传播的速度，简称波速，用字母v表示，单位是米/秒(m/s)。
波不仅传播运动形式，而且还传播能量和信息。
3.波长、波速
波长λ、波速v、频率f之间的关系为v=λf。
因此，在相同介质中（即波速相同时），频率越高波长越短”。
拓展
从地球表面到遥远的太空，到处都充满了电磁波。电磁波现已成为人类生产、生活中不可缺少的伙伴。
麦克斯韦(图17-12)在深入研究电磁现象的基础上，于1864年建立了电磁场理论并预言了电磁波的存在。
麦克斯韦预言了电磁波的存在
知识点二、了解电磁波
做一做
打开收音机的开关，将调谐旋钮调到没有电台的位置并将音量调大。如图17-13所示，取一节旧干电池和一根导线，靠近收音机，将导线的一端与电池的一极相连，再用导线的另一端与电池的另一极时断时续地接触(注意不能长时间接触)
活动17.2 体验电磁波的存在
图17-13 体验电磁波的存在
说一说
你从收音机里听到了什么 这是为什么
议一议
日常生活中还有哪些现象能说明电磁波存在
实验中能听到收音机发出异响；这是因为导线摩擦电池时会产生电磁波，干扰了收音机接收广播电台的信号。
手机通过信号实现通话、上网；微波炉利用微波加热食物等。
不均匀变化的电流可以产生电磁波。
拓展结论
1888年，德国青年物理学家赫兹通过实验证实了电磁波的存在，图17- 14所示是他所使用的实验装置。给感应圈通电，发射器的两个小铜球之间产生电火花，与之对应，接收器的小铜球之间也会产生电火花，这就表明接收器接收到了电磁波。
赫兹通过实验证实了电磁波的存在
做一做
1.如图17-15所示，将手机开机后放在玻璃罩中，用抽气机抽去罩中的空气。打电话呼叫玻璃罩中的手机，手机能否收到呼叫信号
2.将手机分别放在密闭的不锈钢饭盒、塑料饭盒和纸质饭盒中，打电话呼叫该手机，手机能否收到呼叫信号
能。
不能；能；能。
活动17 .3 探究电磁波的传播
想一想
图17-15的实验说明了什么 还有哪些事实可以支持你的结论 在有些建筑物或电梯中，手机收不到信号或信号较弱的原因可能是什么
实验说明了：①电磁波的传播不需要介质（即它能在真空中传播）；②封闭的金属容器对电磁波有一定的屏蔽作用。
建筑物中内含铁、铝、铜等金属，电梯一般是金属所制，它们都会形成一定的封闭效果，尤其是电梯，所以它们都对电磁波有一定的屏蔽作用。
研究表明：电磁波与声波不同，它能在真空中传播。用铝、铁、铜等金属制成的密闭容器对电磁波有一定的屏蔽作用。电磁波在真空中传播的速度为3×10 m/s, 与光速相同。
电磁波是一个大家族：无线电波、红外线 、可见光 、 紫外线 、X射线 、γ射线等都是不同波长的电磁波。 电磁波谱是按波长(或频率)连续排列的电磁波序列，如图17-16所示。
电磁波谱
知识点三、电磁波的应用
电磁波在现代生活中有着广泛的应用 ，不同波长的电磁波具有不同的功能，如图17-17所示 。
电磁波的应用
科学研究发现，电磁波在得到广泛应用的同时，也会造成电磁污染。 例如，频率在0.1 MHz以上的电磁波，在强度足够大时会扰乱人体的自然生理节律，使人出现头痛、失眠、健忘等症状。为减小电磁污染的危害， 科技专家发明了各种预防电磁污染的设备，并提出了预防措施，人们也要增强防护意识，采取健康的生活方式。
电磁污染
机械波的概念
振幅、周期、频率、波长、波速
波长、波速、频率之间的关系
电
磁
波
及
其
传
播
波的基本特征
了解电磁波
电磁波的应用
电磁波谱
电磁波的应用
电磁污染
麦克斯韦预言了电磁波的存在
用收音机体验电磁波的存在
赫兹通过实验验证了电磁波的存在
电磁波能在真空中传播——在真空中传播速度与光速相同封闭金属容器对电磁波有一定的屏蔽作用
1.如图为机械波某时刻的波形图，振动频率为5Hz，此波波长是 m，周期是 s。
0.2
0.5
2.小华在家里看电视时发现，只要妈妈在电视机旁使用电吹风，屏幕上就会出现很多“雪花”，电吹风一停，“雪花”也随即消失。这是因为电视机接收到了电吹风产生的（ ）
A. 电磁波 B. 次声波
C. 噪声 D. 超声波
A
3 .下列有关声和电磁波的说法正确的是 ( )
A ．北斗卫星导航系统传递信息是利用电磁波
B ．微波炉内利用的是红外线，不是电磁波
C ．声和电磁波传播都需要介质
D ．电磁波的传播速度比超声波的速度慢
A
4.科学家研究发现，用特定波长的红光持续照射人体背部15min ，可明显刺激人体线粒体，降低血糖水平。该红光的波形图如图所示，已知OA = AB = BC = CD = 335nm ，则该红光的波长为 nm ，合 m。
670
6.7×10-7
5 .如图所示， 电磁波是个大家族，下列说法正确的是 ( )
A ．红外线的波长比紫外线的短
B ．紫外线的频率比无线电波的高
C ．无线电波在真空中传播速度比 X 射线快
D ．电磁波不能在真空中传播
B
①X 射线在真空中传播的速度为 cx ，γ射线在真空中传播的速度为 cγ , 则 cx cγ （选填“>”“＜”“=”“<”)。
②电台发射的某种电磁波波长为 3m ，其频率是 Hz。
6 .CT 根据所采用的射线不同可分为 X 射线 CT（X-CT） 以及Y 射线 CT（Y -CT） 两种，其应用到的 X射线或Y射线都是电磁波，如图为电磁波家族。
=
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