高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册无线电波的发射和接收教学课件ppt

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册无线电波的发射和接收教学课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了无线电波的发射，第一部分，无线电波的接收，第二部分，解调处理过程，电视广播发射接收，第三部分，电磁波谱，无线电波，红外线等内容，欢迎下载使用。
高中物理选择性必修第二册
在普通的LC 振荡电路中，电场主要集中在电容器的极板之间，磁场主要集中在线圈内部。在电磁振荡的过程中，电场能和磁场能主要是在电路内互相转化，辐射出去的能量很少，怎样才能有效地发射电磁波呢？
有效发射电磁波的条件和方法
第一：要有足够高的振荡频率。
振荡电路向外界辐射能量的本领，与振荡频率密切相关。频率越高，发射电磁波的本领就越大。
1.减小电容C：增大板间距d，减小正对面积S
第二：振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，这样才能有效地把能量辐射出去。
振荡电路变为成为一条导线
实际应用中的开放电路，线圈的一端用导线与大地相连，这条导线叫作地线；线圈的另一端与高高地架在空中的天线相连。无线电波就能由这样的开放电路有效地发射出去。
天线和大地构成一个巨大的电容
声音、文字、图象等转变成电信号能直接发射吗？怎么做才能发射出去？
为了利用电磁波传递信号，例如传递声音、电视图像，就要让高频的电磁波随着被传递的信号而改变。这种用来携带信号的高频电磁波叫作载波。在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调制（mdulatin）。
把传递的电信号（叫做调制信号）加到高频振荡电路（叫做载波）上的过程。
进行调制的装置叫做调制器。
②常用的调制方式——调幅、调频
使高频振荡电磁波的振幅随调制信号而改变叫做调幅。用AM表示。
调幅广播(AM)一般使用中波和短波波段。
调频：使高频振荡电流的频率随调制信号而改变叫做调频。
①调频广播(FM)和电视广播都采用调频的方法来调制；②通常使用微波中的甚高频(VHF)和超高频(UHF)波段。
知道了怎么调制发射信号，那怎么样接受信号呢？
接收原理:电磁感应现象
，导体遇到电磁波会产生感应电流。
接收电磁波后首先要从诸多的信号中筛选出自己想要的，这就要设法使我们所需的电磁波在接收天线中激起的感应电流最强。
当接收电路的固有频率跟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，这种现象叫做电谐振。
调谐：使接收电路发生电谐振的过程。
接收端首先将接收到的微弱信号进行放大，确保信号强度足以进行后续处理。
通过混频器将信号的频率转换到中频，便于滤波和放大，这是解调前的重要步骤。
滤波器用于去除信号中的噪声和不需要的频率成分，保证信号质量。
解调器将调制的信号还原为原始的视频和音频信号，是接收端的核心处理过程。
解调：从高频振荡电流中把音频信号还原出来的过程，是调制的逆过程，也叫检波。
无线电波的发射和接收全过程
调节旋钮改变的是可变电容器的电容，可以改变调谐电路的频率，使它跟要接收的电台发出的电磁波的频率相同，这个频率的电磁波在调谐电路里激起较强的感应电流，这样就选出了这个电台。
电视信号的采集过程与发射
电视信号的主要传播方式
电磁波谱：各种电磁波按照波长大小或频率高低的顺序排列成谱。
1.它们的传播都不需要介质2.它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性3.都遵守公式 ，它们在真空中的传播速度都是光速 c4.它们在本质上都是电磁波，遵从相同的波动规律
1.波长越长越容易产生干涉、衍射现象，波长越短穿透能力越强。2.相同频率的电磁波，在不同介质中速度不同；不同频率的电磁波在同一种介质中传播时，频率越大，速度越小。
技术上把波长大于1mm（频率低于300GHz）的电磁波称作无线电波。
红外线的波长范围从大约700纳米到1毫米，介于可见光和微波之间。
红外线的波长比可见光的最长波长还要长，因此人眼无法直接看到红外线。
1.热效应：红外线具有显著的热效应，能够被物体吸收并转化为热能，广泛应用于加热和温度测量。
2.穿透性：红外线能够穿透某些介质，如雾和烟，这使得它在军事和气象领域有特殊应用。
3.热成像技术：红外热成像技术能够显示目标的热辐射特征，用于侦察和监视，尤其在能见度低的环境中效果显著。
1.可见光的波长400nm~760nm；
2.分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光。
频率4.3×1014~7.5×1014Hz
波长较短的光呈现紫色，波长较长的光呈现红色，人眼能够感知的光谱颜色变化与波长紧密相关。
可见光的颜色与波长的关系
可见光在真空中的波长和频率
1.波长范围400nm~5nm；
频率7.5×1014~6.0×1016Hz
2.特性：有较高的能量，足以破坏细胞核中的物质。
3.可用于灭菌消毒，荧光效应，主要是化学作用。
紫外线用于医院手术室和病房的消毒，有效杀灭细菌和病毒，保障医疗环境的卫生安全。
紫外线空气净化器能够有效杀灭空气中的细菌、病毒和霉菌，改善室内空气质量。
在饮用水和废水处理中，紫外线消毒技术被广泛使用，以减少氯化物的使用，提高水质安全。
1.X射线的波长比紫外线短，通常在0.01纳米到10纳米之间。
2.特性：有比紫外线更高的能量，有很强的穿透作用。
3.应用：可用于透视、检查金属内部缺陷。
在机场和火车站，X射线用于检查旅客行李，以发现潜在的危险物品或违禁品。
在重要场所入口，X射线扫描车辆底盘，防止携带爆炸物或其他危险品进入。
X射线技术被广泛应用于海关和物流公司，对货物进行无损检测，确保运输安全。
X射线在安全检查中的应用
γ射线的波长极短，通常在皮米（pm）级别，远小于可见光波长。
由于波长极短，γ射线携带的能量非常高，能够穿透多种物质，具有很强的穿透力。
γ射线的频率非常高，属于电磁波谱中频率最高的部分，因此具有极强的电离能力。
γ射线能穿透细胞，破坏DNA分子结构，导致基因突变或细胞死亡。
长期或高剂量暴露于γ射线下，可引起组织器官功能障碍，如骨髓抑制、免疫系统受损。
γ射线的高能量可增加细胞癌变概率，长期累积暴露会显著提高患癌风险。
γ射线能穿透厚金属和混凝土，广泛应用于工业检测和医疗成像。
能量越高的γ射线，其穿透能力越强，可深入物质内部进行探测和治疗。
由于γ射线穿透力强，使用时需采取铅板等屏蔽措施，以保护人员安全。