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1、电磁波谱电磁波谱如果我们按电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减顺序排列，就能得到电磁波谱图从电磁波谱电磁波谱中看到各种电磁波的范围已经衔接起来，并且发生了交错，因此它们本质上相同，服从共同的规律，如波的频率f、波长l与波速v之间有v=lf，所有电磁波都以光速的速度传播，因而对电磁波有c=lf。波长频率光速 频率高的电磁波的波长短，反之频率低的波长就人们把电磁波按着频率或波长大小的顺序排列成图表称为电磁波谱电磁波谱。电磁波谱电磁波谱电磁波谱电磁波谱电磁波区段划分如表电磁波区段划分如表波段波长长波中波和短波超短波大于3000m103000m110m微波1mm1m红外波段超远红外远红外中红外近红
2、外0.761000m151000m615m36m0.763m可见光红橙黄绿青蓝紫0.380.76m0.620.76m0.590.62m0.560.59m0.500.56m0.470.50m0.430.47m0.380.43m紫外线10-33.810-1mX射线10-610-3m射线小于10-6m电磁波产生的机理1.无线电波：产生于振荡电路中。2.红外线：原子的外层电子受到激发后产生的3.可见光：同线外线4.紫外线：同红外线5.伦琴射线：原子内层电子受到激发而产生的6.r射线：原子核受到激发后产生的7.不同波长电磁波的产生机理和应用领域常常有很大区别。因此人们常把各类电磁波按波长大小依次排成一列
3、,称为电磁波谱。8.若按其波长从小到大依次排列,有:y射线、X射线、紫外线、可见光(紫、能、蓝、绿、黄、橙、红)、红外线、无线电波(微波、超短波、短波、长波)等。由于它们的性质各不相同,因而也有许多不同的用途。电磁波的产生电磁波的产生电磁波的产生电磁波的产生电磁波的产生实验：电磁波的存在让电池的负极与一根锉良好接触，正极连接一根导线，拿着导线头，让它们与锉接触，并在锉面上滑动.提问：为什么附近工作的收音机会发出“喀喀”声？当导体或电路中的某处有迅速变化的电流时，在该处就会产生一种电磁振荡，在周围空间就会产生向外传播的电磁波. 交流變化電場感應交流變化磁場，而交流變化磁場再感應交流變化電場， 於
4、是就形成電磁波。 无线电波无线电波它是在电磁场的作用下无线电天线中自由电子发生振荡而产生的电磁波。波长范围在0.7510-31104m。使载波振幅按照调制信号改变的调制方式叫调幅 .用英文字母AM表示。使载波频率按照调制信号改变的调制方式叫调频。用英文字母FM表示。 无线电波调幅（AM）波段波段波长波长频率频率主要用途主要用途长波31043103米10102千赫超远程通信中波31032102米1021.5103千赫无线电广播电报中短波210250米1.51036103千赫短波5010米630兆赫微波10米-1毫米30-3105兆赫电视、宇航通信无线电通信所用的电磁波叫无线电波无线电通信所用的电
5、磁波叫无线电波.无线电波接波长无线电波接波长/频率分为几个波段，频率分为几个波段，各波段的名称和主要用途有：各波段的名称和主要用途有：一.电磁波的应用通信卫星犹如国际信使，把来自地球一个地方的“信件”带到天上，然后再“投递”到地面另一个地方的用户手里。这种跨国跨洲的通信，靠地面的无线电中继站无法实现，只有运行在36000公里赤道上空的卫星才能担负起遥远距离通信的使命。卫星通讯只须在两地各设地面站就能相互通信，地面接收站装有抛物天线，对准高空轨道的同步卫星，由星上天线和转发器起作用，好象一条微波线路的中继站。 在地球高空轨道安放3个同步卫星，就可覆盖全球的地面，实现全球国际通信和电视节目传输。二
6、.电磁波的应用手机既是个电磁波的接收器，同时也是个电磁波发射器。可见，手机实际上是一部可移动的无线电通信设备。移动的手机与不移动的基地台之间构成了一个可移动的无线通信系统。其工作过程(图14-28)大体是:移动的发话人对手机讲话，手机把声波经变换器转变为电信号，经天线发射出去，载有语言信息的电磁波被基地台接收，经变换器转变为电信号发射给另一移动手机，接收方手机接收电磁波信号，经转换器和发声器转变为声音，为收话人所听到。卫卫星星电视电视电视节目由电视台通过卫星地面发射站，用定向天线向太空中的卫星发射电视信号，卫星转发器接收来自地面的电视信号，经过放大、变换等一系列处理，再向地面服务区转发电视信号
7、。这样，服务区内众多的地面卫星接收站便可接收到电视台发出的电视节目。我国主要通过以城市为单位的有线电视网接收卫星电视，然后再用电缆或微波送入每个家庭，台商通台商通过卫过卫星星电视电视收看台湾收看台湾“ “大大选选” ”三三. .电磁波的应用(红外线红外线) )1800年英国物理学家赫谢耳用灵敏温度计研究光谱各色光的热作用时,把温度计移至红光区域外侧,发现温度更高,说明这里存在一种不可见的射线,后来就叫做红外线.(用棱镜显示可见光谱)特点:最显著的是热作用应用:(1)红外线加热,这种加热方式优点是能使物体内部发热,加热率高,效果好.(2)红外摄影,(远距离摄影,高空摄影,卫星地面摄影)这种摄影不
8、受白天黑夜的限制.(3)红外线成像(夜视仪)可以在漆黑的夜间能看见目标.(4)红外遥感,可以在飞机或卫星上戡测地热,寻找水源,监测森林火情,估计家农作物的长势和收成,预报台风,寒潮.四.电磁波的应用红外线通常情况下由灼热物体发出的电磁波，其波长范围是0.810-6110-3m。它们会导致物体温度的升高。红外电磁波在特定的红外敏感胶片上能形成热成像，图14-36是人头部的热成像五.电磁波的应用(紫外线)1801年德国的物理学家里特,发现在紫外区放置的照相底板感光,荧光物质发光.特性:主要作用是化学作用,还有很强的荧光效应,杀菌消毒用.应用:紫外照相,可辨别出很细微差别,如可以清晰地分辨出留在纸上
9、的指纹.照明和诱杀害虫的日光灯,黑光灯.医院里病房和手术室的消毒.治疗皮肤病,硬骨病.六.电磁波的应用(X射线射线)1.1895年德国物理学家伦琴在研究阴极射线的性质时,发现阴极射线(高速电子流)射到玻璃壁上,管壁会发出一种看不见的射线,伦琴把它叫做X射线.2.产生条件:高速电子流射到任体固体上,都会产生X射线.3.特性:穿透本领很强.4.应用:工业上金属探伤医疗上透视人体.七.电磁波的应用(射线)射线(-ray)它是放射性物质发出的电磁波,波长在210-10m以下。是一种能量很大的光子流。在医疗上用射线作为手术刀来切除肿瘤,叫做刀,有很好的治疗效果。“黑匣子”技术在飞机上已广泛使用“黑匣子”
10、技术，它可以记录包括飞行器速度、高度、驾驶员的对话等重要资料，供有关部门分析事故原因。世界上所有的空难原因都是通过黑匣子找出来的，黑匣子为橙红色，正常情况下的黑匣子是两个长约40厘米、宽与高分别约20厘米的长方体；每个重约20公斤到30公斤。黑匣子被安装在相对而言更容易在空难中保存下来的飞机尾部，并分别带有水下信号标识器。一旦落入水一旦落入水中，会自动激活电池供电系统，在中，会自动激活电池供电系统，在30天内不间断地向外发射频率为天内不间断地向外发射频率为375千赫的电磁波，千赫的电磁波，供搜寻者使用专门接收器确定其方位。波的特征波的特征1,波的概念:波是振动在空间的传播.2电磁波:由振源发出
11、的电磁振荡在空气中传播.3.电磁波的特性:电磁波是横波,在真空中以光速传播.4.电磁波与水波声波的区别 : 声波、水波是必须要有传播介质的，例如声波能在气体、固体、液体中传播，却不能在真空中传播，而电磁波的传播却不需要别的媒介可以在真空中传播，这是电磁波与声波重大区别之一. 什么是什么是横波和纵波横波和纵波?横波横波: :是振动方向和波的传播方向垂直的波。是振动方向和波的传播方向垂直的波。可以这样理解，如果我们手拿平铺在地上的绳子的一端，并上下抖动(振动)绳子，这时形成的波，呈水平方向向前传播。振动方向垂直于地面，而且传播方向水平向前，这就是横波.电磁波是横波纵波纵波: :是振动方向和波的传播
12、方向一致的波。是振动方向和波的传播方向一致的波。如敲锣时，锣的振动方向与波的传播方向就是一致的，声波是纵波。电磁波是横波横波横波: :是振动方向和波的传播方向垂直的波。是振动方向和波的传播方向垂直的波。振动方向垂直于地面，而且传播方向水平向前，这就是横波.电磁波是横波纵波纵波: :是振动方向和波的传播方向一致的波。是振动方向和波的传播方向一致的波。如敲锣时，锣的振动方向与波的传播方向就是一致的，声波是纵波。波的特征波的特征1. 【振振幅幅】振幅是用来表示振动强弱的物理量，振动物体离开平衡位置的最大距离，叫做振动的“振幅”，2.【周周期期】当物体作往复运动时完成一次全振动所需要的时间称为物体振动
13、的“周期”，简称周，用T表示。周期的单位是秒。振动的显著特点是重复性，即周期性。 3. 【频频率率】在1秒钟内，物体完成全振动的次数叫“频率”。通常用符号f表示频率。在国际单位制中，频率的单位是赫兹（Hz），简称赫。4. 波相邻两波峰（或波谷）之间的距离表示波的波长.5.电磁波和水波、声波都具有波的性质，即都有波长、频率和波速，且满足：vf 电磁波的波长、频率与波速 .电磁波传播的速度等于光速，即在真空中是3105m/s.不同频率的电磁波的传播速度都相同，所以频率较大的电磁波波长较短. 波的特征：波长和振幅频率低，波长较长频率高，波长较短电磁污染电磁污染 电磁污染电磁污染一一电磁污染电磁污染源
14、的种类源的种类 （1）天然）天然电磁污染电磁污染源源天然源是由自然现象所引起的。由于大气中发生电离作用，导致电荷的积蓄，从而引起放电现象。这种放电的频带较宽，可从几千周到几百兆周，乃至更高的频率。如雷电、火山喷发、地震和太阳黑子活动的磁爆都能产生电磁干扰。（2）人为）人为电磁污染电磁污染源源人为源按频率的不同可分为工频场源与射频场源。工频场源以大功频输电线路产生的电磁污染为主，也包括若干放电型污染源。射频场源主要由无线电或射频设备工作过程产生的电磁感应与电磁辐射所引起的。目前人为电磁污染源已成为环境污染的主要来源。二、电磁污染电磁污染的危害的危害1.电磁辐射能干扰电视的收看，使图像不清或变形，并发出令人难受的噪声。电磁污染会干扰收音机和通信系统工作，使自动控制装置发生故障，使飞机导仪表发生错误和偏差，影响地面站对人造卫星、宇宙飞船的控制。2.电磁辐射对人体危害程度随波长而异，波长愈短对人体作用愈强，微波作用最为突出。处于中、短波频段电磁场（高频电磁场）的操作人员，经受一定强度与时间的暴露，将产生身体不适感，严重者引起神经衰弱，如心血管系统的植物神经失调。
