第一十九章 第1节 最快的“信使”
电视信号的传播依靠电磁波 移动电话依靠电磁波传递信息 电磁波是怎样产生的? 电磁波是怎样传播的? 波长、波速、频率有何关系?
一、电磁波是怎样产生的 听一听 导线时断时续接触电池的一极 连续调节台灯亮度旋钮 收音机:发出“喀喀”声
电磁波产生演示实验 电磁波是怎样产生的 结 论 迅速变化的电流能在周围产生电磁波。 实质:电磁场能量由近及远的传播。
二、电磁波是怎样传播的 声音的传播需要固体、液体、气体等介质。 电磁波的传播需要介质吗? 小实验 声音的传播需要固体、液体、气体等介质。 电磁波的传播需要介质吗? 小实验 把一个移动电话放入真空罩中,拨打这个手机的号码,手机有反应吗? 结 论 电磁波的传播不需要介质。
二、电磁波是怎样传播的 1.电磁波可以在真空中传播 2.电磁波的几个要素 波峰 波长 波谷 波长 1.电磁波可以在真空中传播 2.电磁波的几个要素 波峰 波长 波谷 波长 (1)波长:邻近的两个波峰(或波谷)的距离。 单位:米
c=λƒ (c相等) c t 波长 波长 波长
(2)频率:在1 s内有多少次波峰或波谷通过,波的频率就是多少。 单位:赫兹(Hz) 千赫(kHz) 兆赫(MHz) (3)波速:波传播的快慢。 单位:米/秒 3.电磁波的传播速度 真空中:c =2.997 924 58 ×108 m/s 空气中:接近真空光速
三、电磁波 10-12 10-10 10-4 10-2 102 104 106 λ(cm) 宇宙射线 射线 X射线 紫外线 可见光 红外线 微波 超短波 短波 中波 长波 毫米波 厘米波 分米波 无 线 电 波 3×1022 3×1016 3×1014 3×1012 3×104 f (Hz)
三、电磁波 760 nm 400 nm 可见光 红外线 紫外线 射 线 X射线 长波无线电波 频率Hz 波长m 短波无线电波 100 102 104 106 108 1010 1012 1014 1016 1018 1020 1022 1024 10-4 10-8 10-12 10-16 电 磁 波 谱
光是一种电磁波 光速即为电磁波传播速度 真空光速:c =3 ×108 m/s
四、电磁波与我们的生活 雷达工作依靠电磁波
红外线 红外线是一种光波,它的波长比无线电波 短,比可见光长。约从1mm到700nm。 作用: 红外测温 红外取暖 红外成像 红外夜视 红外遥感……
紫外线 紫外线在紫光之外,波长范围在5 ~400nm 之间,人眼看不到! 特点:能量高,能使荧光物质发光 作用: 杀菌消毒 防伪:验钞等
可见光 可见光的波长在700~400nm之间 阳光是由各种色光组成的。不同的光波长不同 大气中的水滴把阳光 分解成七色光 傍晚的太阳是红色的
X射线 X射线的波长约从5nm到0.01nm。 X射线对生命物质有较强的作用,能够 穿透物质 作用: CT 检查金属部件内部有无缺陷 也可用于机场安检处
γ射线 γ射线的波长约从0.01nm到10-4nm,它具有很高的能量。能破坏生命物质。可用它摧毁病变的细胞,治疗某些癌症。它的穿透能力也很强。可用来探测金属部件内部的缺陷。
四、电磁波与我们的生活 微波炉 表面和内部同时加热(水分子共振); 将电磁波的能量转化为食物的内能。 波导管 风扇 磁控管 控制面板 门 微波炉 表面和内部同时加热(水分子共振); 将电磁波的能量转化为食物的内能。 波导管 风扇 磁控管 控制面板 门 屏蔽网
广播和电视 电磁波能够传递信息
课堂小结 导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁 波。 电磁波既可以在介质中传播也可以在真空中传播。 电磁波在真空中的传播速度 导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁 波。 电磁波既可以在介质中传播也可以在真空中传播。 电磁波在真空中的传播速度 c =2.997 924 58×108 m/s ≈3×105 km/s 电磁波频率越高,相同时间内传输的信息就越多。通信频率越来越高,信息之路越来越宽。