人教高中物理同步讲义练习选择性必修二4.3 无线电波的发射和接收4.4 电磁波谱（学生版） （人教2019选择性必修二） .docxVIP

4.3无线电波的发射和接收

4.4电磁波谱

基础导学

要点一、无线电波的发射

1、有效发射无线电波的条件

①振荡电路产生的电场和磁场必须分布到广大的开放空间中，即采用开放电路．

②要有足够高的振荡频率，研究表明频率越高，振荡电路向外发射电磁波的本领越大．

2、调制

①载波：用来“运载”信号的高频等幅波．

②调制：把传递的信号“加”到载波上的过程．

常用的调制方法有调幅和调频两种．

a．调幅：使高频振荡的振幅随信号而变．

b．调频：使高频振荡的频率随信号而变．

要点二、无线电波的传播与接收

1、地波：沿地球表面空间传播的无线电波．

2、天波：依靠电离层的反射来传播的无线电波．

3、直线传播：沿直线传播的电磁波叫空间波或视波．

4、电磁波的接收

①原理：电磁波在传播过程中如果遇到导体，会使导体中产生感应电流．因此，空中的导体可以用来接收电磁波．

②电谐振与调谐

a．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，接收电路中产生的感应电流最强的现象．它与机械振动中的共振类似．

b．调谐：使接收电路中产生电谐振的过程．通常说的选台即为调谐过程．调谐的基本原理就是电谐振．

要点三、对调制、调幅、调频和解调过程的对比

1．无线电波的发射和接收过程

2．“调幅”和“调频”是调制的两个不同的方式

(1)高频电磁波的振幅随信号的强弱而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上的过程就是调制．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．在无线电技术中是利用电谐振达到该目的的．

[特别提醒]

(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．

要点四、电磁波的传播特性

传播形式

适合的波段

特点

地波

沿地球表面空间传播

长波、中波、中短波

衍射能力较强

天波

靠大气电离层的反射传播

中短波、短波

反射能力较强

空间

波

沿直线传播

短波、超短波、微波

穿透能力较强

要点五、电磁波谱

1．电磁波谱：按电磁波的波长或频率大小的顺序排列成谱，叫做电磁波谱．

2．按照波长从长到短依次排列为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．不同的电磁波由于具有不同的波长(频率)，才具有不同的特性．

要点六、电磁波的特性及应用

1．无线电波：波长大于1mm(频率小于300GHz)的电磁波是无线电波，主要用于通信、广播及其他信号传输．

2．红外线

(1)红外线是一种光波，波长比无线电波短，比可见光长，不能引起人的视觉．

(2)所有物体都发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强．

(3)红外线主要用于红外遥感和红外高速摄影．

3．可见光：可见光的波长在760nm到400nm之间．

4．紫外线

(1)波长范围在5_nm到370_nm之间，不能引起人的视觉．

(2)具有较高的能量，应用于灭菌消毒，具有较强的荧光效应，用来激发荧光物质发光．

5．X射线和γ射线

(1)X射线频率比紫外线高，穿透力较强，用来检查工业部件有无裂纹或气孔，医学上用于人体透视．

(2)γ射线频率比X射线还要高，具有很高的能量，穿透力更强，医学上用来治疗癌症，工业上用于探测金属部件内部是否有缺陷．

要点七、电磁波传递能量

电磁波是运动中的电磁场，各种各样的仪器能够探测到许许多多的电磁波，表明电磁波可以传递能量．

要点八、太阳辐射

太阳辐射的能量集中在可见光、红外线和紫外线三个区域，在眼睛最敏感的黄绿光附近，辐射的能量最强．

要点九、电磁波谱

各种电磁波的共性

(1)在本质上都是电磁波，遵循相同的规律，各波段之间的区别并没有绝对的意义．

(2)都遵循公式v＝λf，在真空中的传播速度都是c＝3×108m/s.

(3)传播都不需要介质．

(4)都具有反射、折射、衍射和干涉的特性．

要点突破

突破一：无线电波的发射

由振荡器(常用LC振荡电路)产生高频振荡电流，用调制器将需要传送的电信号调制到振荡电流上，再耦合到一个开放电路中激发出无线电波，向四周发射出去。

2、一般电台的中波、中短波、短波广播以及电视中的图像信号，都采用调幅波；电台的调频广播和电视中的伴音信号，都采用调频波。低频信号类比成货物，高频波类