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3．3无线电通信3．4电磁波家族第3章电磁场与电磁波1.了解无线电波的发射过程和振荡器、调制器的作用．(重点)2.了解不同波长的电磁波的传播方式．3.了解调谐、检波及无线电波的接收的基本原理．(重点)4.了解我们生活中的无线电通信．5.知道电磁波谱以及各组成部分，并且掌握不同电磁波的产生机理．6.知道红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线的主要作用．(重点)第3章电磁场与电磁波一、无线电波的发射发射电磁波是为了传递信号，将需要传递的信号加载在电磁波上，使电磁波随信号而改变叫做______，通常有两种方式，一种是使高频振荡的振幅随低频信号而改变叫做______，另一种是使高频振荡的频率随低频信号而改变叫做______．1．振荡器的作用：产生__________信号．2．调制器的作用：把低频信号加载到高频信号上去．调制调幅调频等幅高频二、无线电波的传播无线电波通常有三种传播途径：地波、______和__________．1．地波：是沿______的表面空间传播的无线电波．在无线电技术中，通过采用地波的形式传播长波、中波和中短波．2．天波：是靠大气层中____________的反射传播的无线电波．短波最适合采用天波的形式传播．3．直线传播：是像光束那样沿______传播的无线电波，这种传播方式适用于超短波和微波通信，此外卫星中继通信，卫星电视转播等也主要是利用直线传播作为传输途径．天波直线传播地球电离层之间直线三、无线电波的接收1．电谐振现象：当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率相同时，电磁波会使电路中产生最强的电流．与机械振动中的______现象类似．2．调谐：在无线电技术中，对空间存在的各种频率电磁波，需要________某一种特定的频率接收的过程．3．调谐电路：能够进行调谐的接收电路．4．检波：从高频载波中把低频信号“检”出来的过程，是调制的逆过程，也叫解调.共振挑选出四、无线电波在我们生活中微波通信、______通信和______通信为人类交流信息发挥着巨大的作用．随着________和______的发明，又实现了光纤通信．其特点是____________、______________．因特网就是利用______来交换信息．五、电磁波谱将各种电磁波按______或频率的大小顺序排列起来，就构成了电磁波谱，通常人们按______将电磁波谱划分为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线六个波段．卫星光纤激光器光纤能量损耗小抗干扰能力强光纤波长用途六、电磁波家族成员的特性1．可见光：进入人眼能引起______的电磁波叫做可见光．若没有可见光，地球上的生物就难以生存，世界就不会丰富多彩．2．红外线：波长比可见光中的红光的波长长，不能引起人的视觉，是不可见光；所有物体都在不停地辐射红外线，且温度越高，辐射的红外线越____，波长越____；红外线的主要作用是________．视觉强短热效应3．紫外线：波长比可见光中的紫光波长还短，不能引起人的视觉；主要作用：__________．4．X射线(伦琴射线)：波长比紫外线的波长还____，高速电子流射到任何固体上都能产生X射线；作用是用于检查人体内部器官，金属探伤．5．γ射线：是比X射线波长更短的电磁波，它的穿透能力强，能穿过几厘米厚的铅板或3m厚的混凝土.杀菌消毒短对调幅、调频、调谐、解调的理解1．无线电波的发射和接收过程2．“调幅”和“调频”都是调制过程(1)高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变的调制方式叫调幅，一般电台的中波、中短波、短波广播以及电视中的图像信号采用调幅波．(2)高频电磁波的频率随信号的强弱而改变的调制方式叫调频，电台的立体声广播和电视中的伴音信号，采用调频波．3．解调是调制的逆过程声音、图像等信号频率相对较低，不能转化为电信号直接发射出去，而要将这些低频信号加载到高频电磁波信号上去．将声音、图像信号加载到高频电磁波中的过程就是调制．而将声音、图像信号从高频信号中还原出来的过程就是解调．4．正确理解调谐的作用世界上有许许多多的无线电台、电视台及各种无线电信号，如果不加选择全部接收下来，那必然是一片混乱，分辨不清．因此接收信号时，首先要从各种电磁波中把我们需要的选出来，通常叫选台．在无线电技术中利用电谐振达到目的．(多选)下列说法正确的是()A．当处于电谐振时，所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流B．当处于电谐振时，只有被接收的电磁波才能在接收电路中产生感应电流C．由调谐电路接收的感应电流，再经过耳机就可以听到声音了D．由调谐电路接收的感应电流，再经过检波、放大，通过耳机才可以听到声音[思路点拨]解此题应把握两点：(1)电谐振的原理．(2)电磁波的接收过程．[解析]当处于电谐振时，所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流，只不过频率跟谐振电路固有频率相等的电磁波，在接收电路中激发的感应电流最强．由调谐电路接收的感应电流，要再经过检波(也就是调制的逆过程)、放大，通过耳机才可以听到声音，故正确答案为A、D.[答案]AD(1)电谐振就是电磁振荡中的“共振”．(2)调谐与电谐振不同，电谐振是一个物理现象，而调谐则是一个操作过程．1.实际发射无线电波如图所示，高频振荡器产生高频等幅振荡如图甲所示，人对着话筒说话产生低频振荡如图乙所示，根据这两个图像，发射出去的电磁波图像应是图中的()解析：选B.振荡器产生高频等幅振荡，话筒里面有碳膜电阻，它的阻值随压力变化而变化．当我们对着话筒说话时，空气对它的压力随着声音信号的变化而变化，那么它的电阻也就随声音信号的变化而变化，振荡电流的振幅也就随着声音信号的变化而变化，这就是调制．它不但影响了正半周，也影响了负半周，故选B.电磁波谱及其特性1．电磁波谱：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱，叫做电磁波谱．2．电磁波的排列：电磁波是个很大的家族，按波长由长到短包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．3．电磁波的特性及应用电磁波谱无线电波红外线可见光紫外线X射线γ射线波长依次减小频率依次增大电磁波谱无线电波红外线可见光紫外线X射线γ射线主要特性波长较长，易发生衍射所有物体都发射红外线，物体温度越高，辐射越强引起视觉具有较高的能量，能使许多物体发出荧光对生命物质有较强的作用，穿透能力较强具有很高的能量，穿透能力很强电磁波谱无线电波红外线可见光紫外线X射线γ射线主要应用通信、广播及其他信号传输夜视仪器、红外摄影、红外遥感灭菌消毒、促进钙的吸收、仿伪措施检查人体内部器官、检查金属零件内部的缺陷、安全检查治疗某些癌症、探测金属部件内部的缺陷说明波长较长的无线电波和红外线，很容易发生干涉、衍射现象，波长较短的紫外线、X射线、γ射线不容易观察到它们的干涉、衍射现象下列有关电磁波的特性和应用，说法正确的是（）A.红外线和X射线都有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体B.过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康C.电磁波中频率最大的为γ射线，最容易发生衍射现象D.紫外线和X射线都可以使感光底片感光[解析]X射线有很高的穿透本领，医学上常用于透视人体，红外线不能，A错误；过强的紫外线照射对人的皮肤有害，B错误；电磁波中频率最大的为γ射线，其波长最短，最不容易发生衍射，C错误；紫外线和X射线都可以使感光底片感光，D正确.[答案]D电磁波谱看似简单，但里面“玄机”无限.不但要掌握不同电磁波按波长（频率）的排列顺序、特性及应用，还应掌握部分电磁波的波长（频率）界线，如无线电波、红外线、紫外线等.还应了解有些电磁波间没有明显界线而重叠，如紫外线与X射线、X射线与γ射线间，同时还应知道一些电磁波的别名，如X射线也称作伦琴射线.2.(多选)关于电磁波谱，下列说法中正确的是()A.电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波B.红外线、紫外线、可见光是原子的外层电子受激发后产生的C.伦琴射线和γ射线是原子的内层电子受激发后产生的D.红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线解析：选AB.波长越长，波动性越显著，干涉、衍射现象越易发生；从电磁波产生的机理可知，γ射线是原子核受激发后产生的；不论物体温度高低都能辐射红外线，物体的温度越高，它辐射的红外线越强，故正确答案为A、B.无线电波的三种传播方式无线电波主要的传播方式有：地波传播、天波传播和直线传播三种.1.地波传播：沿地球表面空间传播的无线电波.如图所示，由于地面上有高低不平的山坡和房屋等障碍物，只有能绕过这些障碍物的无线电波，才能被各处的接收机接收到，根据波的衍射特性，当波长大于或相当于障碍物的尺寸时，就可以绕到障碍物的后面.地面上的障碍物一般都不是很大，长波能很好地绕过它们，中波和中短波也能较好地绕过.短波和微波由于波长短，绕过障碍物的本领很差.2.天波传播：依靠大气层中的电离层的反射来传播的无线电波叫天波.我们知道，地球被厚厚的大气包围着.地表50千米到几百千米范围内的大气，由于太阳光的照射使大气中的一部分气体分子发生电离，这层大气就叫做电离层.电离层对于不同波长的电磁波表现出不同的特性：对于波长短于10m的微波，电离层能让它穿过，飞向宇宙；对于长波，电离层基本把它吸收；对于中波、中短波、短波，波长越短，电离层对它吸收得越少而反射得越多，因此短波最适宜以天波的形式传播.3.直线传播：微波既不能以地波的形式传播(易被吸收)，又不能依靠电离层的反射以天波的形式传播(能穿透)，微波只能像光那样，沿直线传播.这种沿直线传播的电磁波叫空间波或视波.微波要远距离传播必须在地面上建立中继站.(多选)关于电磁波的传播，下列叙述正确的是（）A.电磁波频率越高，越宜用地波传播B.电磁波频率越高，越易沿直线传播C.短波最适宜以天波形式传播D.电磁波在各种介质中传播时波长恒定[解析]由v＝λf可知，电磁波频率越高，波长越短，衍射能力越差，不宜用地波传播，频率高的电磁波跟光的传播相似，沿直线传播，故选项B正确，选项A错误；电离层对短波吸收少反射多，故适宜以天波形式传播，选项C正确；电磁波在不同介质中传播时，由v＝λf，可判断出波长改变，选项D错误.[答案]BC