《电磁波 电磁振荡》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电磁波 电磁振荡（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电磁波电磁振荡两个元件 电场能与磁场能 电容器能储存电场能，储存电场能的多少与 电压有关，电压越高，电场能越大。电感线圈能储存磁场能，储存磁场能的多少与 电流有关，电流越高，磁场能越大。电磁振荡模拟图1振荡电流：像这种由电路产生大小和方向都做周期性变 化的电流，叫做振荡电流振荡电流跟正弦交变电流一样，也按正弦规律变化 是频率很高的交变电流2振荡电路：能够产生振荡电流的电路，叫做振荡电路由自感线圈和电容器组成的振荡电路叫做LC振荡电路 ，它是一种最简单的振荡电路3、在LC振荡电路中，电场能与磁场能的相互转化，电容器 极板上的电量q、电路中的电流i、电容中的电场强度E与 电感线圈中的磁感应强度B都
2、在发生周期性的变化，这种 现象就是电磁振荡。充放电情况从能量角度：放电过程，就是电场能转化为磁场能的过程 ，充电过程，就是磁场能转化为电场能的过程电压越高，表示电容器中的电场能越大；电 流越大，表示电感中的磁场能越大阻尼振荡和无阻尼振荡 1任何电磁振荡电路中，总存在能量损耗，使振荡电流的振 幅逐渐减小，这种振荡叫做阻尼振荡，或叫做减幅振荡(1)振荡电路中的能量损耗有一部分转化为内能（产生焦 耳热），还有一部以电磁波的形式向外辐射出去(2)如果用振荡器不断地将电源的能量补充到振荡电路中 去，就可以保持等幅振荡2在电磁振荡中，如果没有能量损失，振荡电流的振幅保持 不变,这种振荡叫无阻尼振荡.(也叫
3、做等幅振荡)思考：如图所示的振荡电路中，某时刻线圈中磁场方向向上，且电路的电流正在增强，则此时Aa点电势比b点低B电容器两极板间场强正在减小C电路中电场能正在增大D线圈中感应电动势正在减小 电磁振荡的周期和频率 LC回路的周期和频率由回路本身的特性决定 这种由振荡回路本身特性所决定的振荡周期（ 或频率）叫做振荡电路的固有周期（或固有频 率），简称振荡电路的周期（或频率） 麦克斯韦电磁场理论一、变化的磁场产生电场 线圈不存在时,线圈所 处的空间还有电场吗? 二、变化的电场产生磁场 麦克斯韦电磁场理论的另一种理解稳定的电场不产生磁场 均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 均匀变化的磁场在周围空间
4、产生恒定的电场 非均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场 非均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场 振荡电场产生同频率的振荡磁场 振荡磁场产生同频率的振荡电场预言电磁场的存在-1864年， 麦氏发表了电磁场理论，成为人类 历史上预言电磁波存在的第一人。并揭示了电、磁、光在本质上的统 一性。 电磁波传播的速度是光速。光 是电磁波的一种。 电磁波在空间传播时，在任一 位置上（或任一时刻）E、B、v三 矢量相互垂直。电磁波是横波。 E达到最大时，B也达到最大。电磁波图景的分析： PLAY 1886年赫兹的电火花人类历史上最早捕捉到 的电磁波赫兹还观察到了电磁波的反射,折射,干涉,偏振 和衍射等现象，
5、他还测量出电磁波和光有相同的速 度.这样赫兹验证了麦克斯韦关于光的电磁理论.例：电流随时间变化的规律如下列图所示，能发射电磁波的 是（ ）无线电技术中使用的电磁波叫无线电波。波段波长频率传播方式主要用途长波30000m 3000m10kHz100kHz地波超远程无线电 通信和导航 中波3000m200m100kHz1500kHz地波和天 波调幅（AM）无 线电广播、电 报、通信中短波200m50m1500kHz6000kHz短波50m10m6MHz30MHz天波 微 波米波 （VHF ）10m1m30MHz300MHz近似直线 传播调频（FM）无 线电广播、电 视、导航 分米波 （UHF ）1
6、m0.1m300MHz3000MHz直线传播电视、雷达、 导航厘米波10cm1cm3000MHz30000MHz毫米波10mm1mm30000MHz 300000MHz（一）有效的向外界发射电磁波的条件 1、要有足够高的振荡频率，因为频率越高，发射电磁 波的本领越大。一、无线电波发射振荡电流的频率越高，向外辐射电磁波能量的本领也 越强单位时间内辐射出去的能量，与电磁波频率的四次 方成正比 2、振荡电路为开放电路，电场和磁场必须分散到尽可能 大的空间，才可能有效的将电磁场的能量传播出去。发射无线电波的装置：电磁波传递声音和图像信号： 先将信号载在电磁波上，再把载有信号的电磁 波发射出去，到达接收
7、处设法从电磁波上把信号 检出来. 调制 发射 接收 检波(一) 发射的无线电波如何被接收到呢？ 电谐振当接收电路的固有频率跟接收到 的电磁波的频率相同时，接收电路中 产生的振荡电流最强.二、无线电波接收用调谐电路接收到的感应电流是调制的高频振荡电 流，要直接感受到所需要的信号，还需要检波。电磁波在我们的生活中那么重要，它甚至改变了我们的 生活方式 手机 电视 雷达 因特网 微波炉电视广播的发射和接收过程测距：发射接收利用发射与接收之间的时间差，计算出物体的距离 。了解雷达用的是什么电磁波? 为什么可以根据雷达显示屏看出离障碍物有多远 ？电磁波的危害 尽管电磁波为人类造福，但也给人类带来 某些害
8、处，它会干扰人体生理节律，破坏 免疫机能，引起头疼、失眠等症状，常被 人们称为“无形杀手”。1995年4月，美国 一架飞机在航行中，由于机上有人使用手 机，使机上的电子设备全部失灵，飞机偏 离了航线。所以，电磁污染对人类生存环 境的干扰已成为环境科学中的新课题。电磁波谱、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，叫电磁波谱.、电磁波谱由无线电波、红外线、可见光、 紫外线、伦琴射线、射线合起来构成范围 非常广阔的大家族.电磁波谱分布示意图按频率由小到大（波长由大到小）排列形成的电磁波谱是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、射线二、无线电波无线电波：波长大于1mm（频率小
9、于300GHz)的 电磁波用途：通信、广播和天体物理研究等(1)红外线是一种波长比红 光的波长还长的不可见 光。其波长范围很宽，约750nm106nm(2)显著作用：热作用。(3)由英国物理学家赫谢尔于1800年首先发现 红外线，一切物体都在不停地辐射红外线，物体 温度越高，辐射红外线的本领越强。 三、红外线(4)用途:红外摄影、红外遥感技术红外线感应防盗报警器是将 红外线遥感探测技术和无线 数码遥控技术结合的高科技 新型产品，利用人体所产生 的微弱红外线而触发。当有 人试图进入它的探测范围时 ，它就会发出警报声，直到 人离开才停止。利用红外线检测人体的健康状态，本图片是人体的背部热图， 透过
10、图片可以根据不同颜色判断病变区域 返回四、可见光、能作用于人的眼睛并引起视觉的称为可见光， 如： 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各色光。观察物体，照像等 等，都是可见光的应用。 、在电磁波中是一个很窄的波段，（波长为750nm 370nm）。五、紫外线、紫外线是一种波长比紫光还短的不可见光；其波长范 围约5nm370nm，、 紫外线由德国物理学家里特于1801年首先发现的，一 切高温物体发出的光中，都有紫外线。、显著作用：A、荧光，B、化学作用，C、杀菌消毒（淡蓝色的光不是紫外线 。 紫外线看不见。） 利用紫外线的荧光作用检 验人民币的真伪画面上可 以清晰的看到钱币上的防 伪标记 紫外线杀菌灯防紫
11、外线雨伞紫外线可以促使人体合成维生素 D，有助于人体对钙的吸收，所 以儿童经常晒太阳能够预防缺钙 引起的佝偻病，但是过多的紫外 线会使皮肤粗糙，甚至诱发皮肤 癌六、伦琴射线和射线、伦琴射线（X射线）是一种波长比紫外线 更短的不可见光。、有较强的穿透能力。、比伦琴射线还短的是射线。、伦琴射线有较强的穿透本领，利用其穿透本领与 物质的密度有关，进行对人体的透视和检查部件的缺 陷；射线的穿透本领更大，在工业和医学等领域有广泛 的应用，如探伤，测厚或用刀进行手术波长比紫外线更短的光叫做伦琴射线，也叫X射 线.是德国物理学家伦琴在1895年发现的他的穿透能 力很强，能使包在黑纸里的照像底片感光，下图是产 生X射线的装置，叫做X射线管：1、K是阴极2、A是阳极（也叫对阴极）X射线照射下的鱼X射线照射下的手七、电磁波的能量电磁波具有能量，电磁波是一种物质八、太阳辐射能量的相对大小波长/nm400800120016002000紫外线可见光红外线黄绿光、阳光含有：无线电波、红外线、可见光、紫 外线、x射线、射线、太阳辐射的能量集中在可见光、红外线、紫 外线三个区域 、阳光中波长在5.5x10-7m的黄绿光附近，辐射 的能量最强，这区域恰好是人眼最敏感区域.
