高中物理人教版选修课件电磁波的发射和接收

电磁波的发射和接收本课程将带您深入了解电磁波的奥秘，涵盖从基础知识到实际应用的各个方面电磁波简介定义特点电磁波是由振荡的电场和磁场相互垂直传播形成的波电磁波能够在真空中传播，速度为光速，具有波粒二象性电磁波的产生振荡电场振荡磁场

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22.加速运动的电荷会产生变化的变化的磁场会反过来产生变化电场，进而产生变化的磁场的电场，形成一个相互联系的振荡系统电磁波发射

33.电场和磁场相互垂直传播，形成电磁波向外辐射电磁波的特性波长频率电磁波在一个周期内传播的距离电磁波每秒振动的次数速度能量电磁波在真空中传播的速度为光电磁波的能量与频率成正比速，约为3×108m/s电磁波的传播横波直线传播电场和磁场振动方向与传播方向垂直电磁波在均匀介质中沿直线传播反射折射电磁波遇到障碍物会发生反射电磁波从一种介质进入另一种介质时，传播方向会发生改变电磁波的频谱无线电波1频率最低，主要用于广播、通信等微波2频率较高，用于雷达、卫星通信等红外线3用于热成像、遥感等可见光4人眼可见的电磁波紫外线5用于杀菌消毒、检验等X射线6用于医疗诊断、工业探伤等射线γ7频率最高，用于放射治疗、核物理研究等电磁波的应用通信手机、电视、广播等都利用电磁波进行信号传输导航GPS、北斗等卫星导航系统利用电磁波进行定位医疗X射线、γ射线等用于医疗诊断和治疗工业微波用于加热、干燥、探测等电磁波的分类电磁波1无线电波2广播、通信微波3雷达、卫星通信光波4可见光、红外线、紫外线X射线5医疗诊断、工业探伤射线γ6放射治疗、核物理研究光波的特性波粒二象性1光波既具有波的性质，也具有粒子的性质偏振2光波的电场振动方向具有方向性干涉和衍射3光波能够发生干涉和衍射现象多普勒效应4光波的频率会随着光源和观察者之间的相对运动而发生变化光波的反射和折射12反射折射光线遇到界面时，改变传播方向，返光线从一种介质进入另一种介质时，回原来介质中传播方向发生改变光的干涉和衍射干涉衍射当两束相干光波相遇时，会产生干涉现象，形成明暗相间的条纹光波遇到障碍物时，会发生衍射现象，绕过障碍物传播光的偏振电磁波的发射发射原理发射模式发射系统利用振荡电路产生电磁波，并通过天线连续波发射、脉冲波发射、调制发射等发射机、天线、馈线等组成将其辐射出去电磁波的发射原理振荡电路天线通过LC电路产生高频振荡电流将振荡电流转换为电磁波并辐射出去电磁波的发射模式连续波发射1信号连续不断地发射脉冲波发射2信号以脉冲的形式发射调制发射3将信号加载到载波上进行发射电磁波的发射系统发射机产生并放大电磁波信号天线将电磁波信号辐射出去馈线将发射机与天线连接起来电磁波的接收接收原理1天线2接收电磁波信号接收机3将电磁波信号转换为可识别的信号电磁波的接收原理天线1电磁波信号通过天线感应出微弱电流接收机2将微弱电流放大并解调，还原原始信号电磁波的接收机12前端中频段接收天线、放大器、滤波器等进行信号混频、放大、滤波等处理34检波器音频放大器将调制信号还原为原始信号放大音频信号并输出天线的基本原理振荡辐射天线接收到电磁波后，其电子会产生共振，产生振荡电流天线将振荡电流转换为电磁波并辐射出去天线的种类天线的指向性定义作用天线在不同方向上的辐射强度不同，这种特性称为指向性通过调整天线的方向，可以将信号集中到目标方向，提高信号强度天线的增益定义作用

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22.天线在特定方向上的辐射功率增益越高，信号在目标方向上与无指向性天线的辐射功率之的强度就越高比信号的传输和干扰传输信号通过电磁波从发射机传送到接收机12干扰其他电磁波信号会对目标信号产生干扰电磁波通信系统发射端信号源、调制器、发射机、天线传输介质电磁波接收端天线、接收机、解调器、接收设备电磁波的信号处理滤波放大去除噪声信号，保留目标信号增强信号强度调制解调将信号加载到载波上从载波中还原原始信号电磁波的应用领域通信导航手机、卫星通信、广播、电视等GPS、北斗等卫星导航系统医疗工业X射线、γ射线等用于医疗诊断和治疗微波用于加热、干燥、探测等电磁波技术的发展趋势技术趋势1技术5G2更高速度、更低延迟、更大容量毫米波技术3更高频率、更高带宽，用于未来通信太赫兹技术4更高的频率，用于高速通信、生物医学等电磁波知识的现实应用无线网络1WiFi、蓝牙等无线网络都利用电磁波进行数据传输智能家居2智能家电、智能音箱等设备利用电磁波进行控制和数据传输智慧城市3智慧城市建设中，电磁波技术应用于交通、安防、环境监测等领域本课程的总结与反思12知识回顾应用思考回顾本课程所学到的电磁波相关知识思考电磁波技术在生活中的应用和未来发展趋势3个人反思反思学习过程中的收获和不足课后思考题

1.请列举生活中电磁波应用的例子，并说明其工作原理

2.电磁波技术的发展趋势有哪些？

3.电磁波在未来社会发展中将发挥哪些作用？。