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電磁波
第十五章　怎樣傳遞信息——通信技術簡介
問題與思考
情境：
打開收音機收聽節目；
使用遙控器打開或關閉教室內的電器；
使用手機和校外的某人通話；
問題：
這些電器是靠什么傳遞信息的？
（1）實驗目的：探測電磁波的產生.
（2）實驗器材：收音機，干電池，導線.
（3）實驗步驟：①打開收音機的開關，將旋鈕調到沒有臺的位置，并將音量放大.②用一只老式手電筒靠近收音機，一下一下按動它的開關；然后又將收音機貼近一個調光臺燈，旋動調光旋鈕使燈光變亮.
電磁波的產生
電磁波的產生
（5）實驗結論：迅速變化的電流能在周圍產生電磁波.
（4）實驗現象：收音機：發出“喀喀”聲.
（1）概念：采用專門的電子器件和電路來產生變化得非常快的電流。
（2）振蕩電流是一種周期性變化的電流，變化的快慢用頻率表示，頻率的單位是赫茲（Hz)。還有千赫（kHz) 、兆赫（MHz) 、吉赫（GHz) 。
1 kHz=103Hz
1 MHz=106Hz
1 GHz=109Hz
振蕩電流
宇宙射線
射線
X射線
紫外線
可見光
紅外線
微波
毫米波
厘米波
分米波
超短波
短波
中波
長波
無 線 電 波
10-12 10-10 10-4 10-2 102 104 106 λ(cm)
3×1022 3×1016 3×1014 3×1012 3×104 f (Hz)
電磁波
760 nm
400 nm
可見光
紅外線 紫外線
射 線
X射線
長波無線電波
頻率Hz
波長m
短波無線電波
100
102
104
106
108
1010
1012
1014
1016
1018
1020
1022
1024
108
104
100
10-4
10-8
10-12
10-16
電 磁 波 譜
電磁波譜
水波的形成：小石子投到平靜的水面上，泛起漣漪，形成了水波.
聲波的形成：輕輕撥動琴弦，琴弦的振動激起了聲波.
電磁波的傳播
電磁波有何特征呢？
電磁波的傳播
1.聲波的傳播需要介質，電磁波的傳播也需要介質嗎？
電磁波可以在真空中傳播。
2.你能設計實驗證明電磁波可以在真空中傳播嗎？
電磁波的傳播
電磁波在真空中傳播的速度約為3×108m/s。
電磁波的速度與光速相等。于是麥克斯韋預言，光也是一種電磁波！赫茲用實驗證實了麥克斯韋的預言。
電磁波的波長、頻率與波速的關系
電磁波的波長、頻率與波速的關系
相鄰的兩個波峰（或波谷）的距離，叫做波長。用λ表示，波長的國際單位是米（m）。
λ
λ
波長
波長
周期：振源振動一次所需要的時間。用T 表示，周期的國際單位是秒（s）。
電磁波的波長、頻率與波速的關系
電磁波的波長、頻率與波速的關系
頻率：波源每秒內振動的次數，用f 表示。 頻率的國際單位是赫茲（Hz）。
1kHz=103Hz 1MHz=103kHz
頻率與周期的關系： f=1/T
電磁波的波長、頻率與波速的關系
λ
波長
λ
波速、波長、頻率的關系:
v =λf
波長
電磁 波譜 頻率范圍v/Hz 波長范圍λ/m 用途
長波 104~105 30000~3000 越洋長距離通信和
導航
中波 105~1.5×106 3000~200 無線電廣播
中短波 1.5×106~1.5×106 200~50 電報通信
短波 6×106~3×107 50~10 無線電廣播、電報
通信
米波 3×107~3×108 10~1 調頻無線電廣播
微波 3×108~3×1011 1~0.001 電視、雷達、無線電導航及其他專門用途
用于通信的電磁波的主要范圍及用途
（1）雷達工作依靠電磁波
電磁波的應用
（2）微波爐
表面和內部同時加熱（水分子共振）；將電磁波的能量轉化為食物的內能.
風扇
波導管
控制面板
屏蔽網
門
磁控管
（3）廣播和電視
電磁波能夠傳遞信息
電磁波波速和波長的判斷
(1)產生電磁波的條件:導體中有迅速變化的電流。
(2)波長與頻率關系的判斷:
①在同種介質中,不同電磁波的波速相同,由c=λf知,波長越短,
頻率越高;
②不同種介質,同一種電磁波的頻率相同,波速越大,波長越長。
課堂小結

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