资料简介
第十章 电磁波与信息技术
1.神奇的电磁波
美国“勇气号”火星探测器
“勇气号”通
过什么媒介将
图像从遥远的
火星传回地球
?
导入新课
你们知道在这些现象中,人们
是通过什么传递信号的吗?
为什么可以利用遥控器
选择电视节目?又是谁将播音
员的话语、动听的音乐送进我
们的收音机的?
1.了解电磁波的产生;知道电磁波能在真空中传播。
2.知道光是一种电磁波;记住电磁波在真空中传播速度。
学习目标
以上信息的传递都是通过电磁波进行的。电
磁波能传播声音、文字和图像,还能进行各种远
距离控制。那么,电磁波是如何产生的呢?
讲授新课
一、认识电磁波
水波的形成:小石子投到
平静的水面上,泛起涟漪,
形成了水波。
声波的形成:轻轻拨动琴
弦,琴弦的振动激起了声
波。
1.水波和声波的形成
想一想:电磁波看不见(可见光除外)、摸不着,如何
感觉它的存在呢?
我们可通过实验来间接观察它的存在。
声波看不见,摸不到,但声波传到我们的耳朵,
会引起鼓膜振动,使我们产生听觉。由此可见:波
是自然界普通存在的现象。
动手做:探测电磁波
(1)实验器材:收音机、导线、电池、锉
2.电磁波
1.打开收音机,转动调谐旋钮,调至没有电台的位置。
2.将导线一端接在干电池的负极,另一端时断时续地
与电池的正极接触。
3.注意倾听收音机里与导线接触或离开正极瞬间同步
的嚓嚓声。
(2)实验步骤:
(3)探测电磁波视频
(4)实验结论
当导体中有迅速变化的电流时,会向周围空间
发射电磁波。
从收音机里你听到与导线接触或离开正极瞬间同
步的嚓嚓声,那就是你发射的神秘的电磁波。
1.电磁波的波长、频率
与水波、声波相似,电磁波也有波长、频率。
波长
波长
波峰
波谷
波的图像
λ
λ
二、描述电磁波
(1)波长:振动一次波传播的距离(相邻两个波峰或波谷
之间的距离)用字母λ表示。单位:m。
(2)频率:1秒钟波振动的次数叫频率,用字母 f 表示。单
位:赫兹(Hz)
常用单位:千赫(KHz)、兆赫(MHz)
“勇气号”可利用电磁波穿越
空无一物的漫漫太空与地面
科学家取得联系,说明电磁
波传播不需要介质。
2.电磁波的传播
声音的传播需要固体、液体、气体等介质。
(1)电磁波的传播需要介质吗?
(2)小实验
① 实验器材:手机、玻璃罩、抽气机
②实验步骤:
1.如图所示用抽气机抽去
玻璃罩中的空气。
2.打电话呼叫玻璃罩中的
手机。
3.观察现象
视频:真空玻璃罩中的手机
③现象:能看到手机提示灯闪烁,听不到钟罩中电铃发出的
声音。
④结论:电磁波能在真空中传播,或者说电磁波传播不需要
介质。声音不能在真空中传播。
(1)观察:收音机的刻度盘
打开收音机,转动调谐旋钮,调到不同频率
的位置,就会收听到不同电台的广播节目。观察
收音机的刻度盘,你知道上面数字的含义吗?
三、电磁波谱
频率范围:
调频(FM) 56- 108
兆赫(MHz)
中波(MW) 525 - 1600千赫(KHz)
短波1-2(SWl-2)6.00-18.00 MHz
电磁波是个大家族,收音机的刻度盘上标示的只是电
磁波家族的一小部分。红外线、可见光、紫外线、X射线、
射线等,都是家族中的成员,只是它们各有不同的波长
和频率范围。按电磁波频率的大小,我们可以给它们排排
“家谱”,看看电磁波家族都有哪些成员。
射
线
红
外
线
无 线 电 波
10-3 10-1 10 103 105 107
1020 1018 1016 1014
λ(nm)
波长 109 1011 1013
频率
f (Hz)
1012 1010 108 106 104
(2)电磁波谱
可
见
光
①可见光
同样,所有电磁波在真空中都以光速传播。
光是一种电磁波,光速即为电磁波传播速度
在电磁波的大家族中,我
们最熟悉的成员是可见光了,
它在真空中以c =3.0 ×108 m/s
的速度传播。
②波速、波长、频率
设电磁波的波长λ、频率f ,那么根据波长和频率的定义,
有
c:波速,真空或空气中为 3.0×108m/s
f :频率,单位:Hz
c=λf
λ:波长,单位:m
例:打开收音机,将调谐旋钮转动到中央人民广播电台第一
套节目,已知这套节目的发射频率为640 KHz。请根据c=λf计
算这套节目用来发射信号的电磁波的波长。你计算结果与收音
机刻度盘上标出的波长数值一致吗?
解:c=3.0×108m/s, f= 640 kHz=6.4×105Hz,
由c=λf 得λ=c/f=3.0×108m/s/6.4×105Hz =468.75m
电磁波有极其广泛的应用
射
线检
测金
属中
的缺
陷
X射线
检透
视人
体内
部情
况
紫
外
线
消
毒
从红
色到
紫色
的可
见光
红
外
热
感
照
相
机
微
波
炉
微
波
雷
达
电
视
机
收
音
机
神
奇
的
电
磁
波
产生:电流的变化会在空间激起电磁波
传播
不需要介质
在真空中电磁波的波速c=3.0×108m/s
特征
波长λ
频率f
波速c
波长、频率、波速之间的关系:
c=λf
课堂小结
1.嫦娥二号卫星的微波探测仪可探测“月壤”发出的频率
3.0GHz、7.8GHz、19.35GHz和37.0GHz的微波辐射
(1GHz=109Hz),下列说法中不正确的是( )
A.微波可传输信息
B.这四种微波在真空中波长一样
C.金属可屏蔽微波
D.这四种微波在真空中传播速度与光速相同
B
随堂训练
2.关于电磁波,下列说法正确的是( )
A.微波、无线电波、红外线都属于电磁波
B.电磁波的传播速度比光速小
C.抽成真空的玻璃罩能屏蔽电磁波
D.根据公式c=λf可以推断频率越高的电磁波,波速越大
A
3.科学家发现儿童对手机辐射的吸收是成年人的三
倍,建议儿童尽量减少使用手机,手机辐射其实
是( )
A.电磁波 B.次声波 C.超声波 D.声波
A
4.下列说法错误的是( )
A.无线电波的传播也是能量的传递
B.我们生活的空间充满电磁
C.雷达利用电磁波监测空中目标
D.雷雨天打雷时,收音机中发出的“咔、咔”声,是
由于雷声的响度太大造成的。
D
查看更多