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1、魯科選修電磁波載息傳萬里同步魯科選修電磁波載息傳萬里同步一、電磁波的發(fā)現(xiàn)一、電磁波的發(fā)現(xiàn)1.1.麥克斯韋電磁場(chǎng)理論麥克斯韋電磁場(chǎng)理論:(1)(1)變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生_。(2)(2)變化的電場(chǎng)產(chǎn)生變化的電場(chǎng)產(chǎn)生_。(3)_(3)_建立了完整的電磁場(chǎng)理論建立了完整的電磁場(chǎng)理論,并預(yù)言并預(yù)言了電磁波的存在。了電磁波的存在。電場(chǎng)電場(chǎng)磁場(chǎng)磁場(chǎng)麥克斯韋麥克斯韋2._通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在。通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在。赫茲赫茲第1頁/共22頁1 1電磁波譜：電磁波譜：按電磁波的波長(zhǎng)或頻率大小的按電磁波的波長(zhǎng)或頻率大小的順序把它們排列成譜，叫做電磁波譜。順序把它們排列成譜，叫做電磁波譜。一、電磁

2、波譜一、電磁波譜從左向右頻率逐漸增大，波長(zhǎng)逐漸減小從左向右頻率逐漸增大，波長(zhǎng)逐漸減小從左向右頻率逐漸增大，波長(zhǎng)逐漸減小從左向右頻率逐漸增大，波長(zhǎng)逐漸減小不同的電磁波由于具有不同的頻率，故具有不同的特性。不同的電磁波由于具有不同的頻率，故具有不同的特性。不同的電磁波由于具有不同的頻率，故具有不同的特性。不同的電磁波由于具有不同的頻率，故具有不同的特性。第2頁/共22頁2.2.無線電波：無線電波：特點(diǎn)：特點(diǎn)：波長(zhǎng)波長(zhǎng)較長(zhǎng)（較長(zhǎng)（大于大于1mm，f 小于小于300 kHz）應(yīng)用：應(yīng)用：長(zhǎng)波：導(dǎo)航、報(bào)時(shí)長(zhǎng)波：導(dǎo)航、報(bào)時(shí) 中波：中波：用于廣播用于廣播；短波：用于廣播、電話、電報(bào)、防汛救災(zāi)、短波：用于廣播

3、、電話、電報(bào)、防汛救災(zāi)、軍軍 事通信事通信 微波：微波：電視信號(hào)，衛(wèi)星通訊、雷達(dá)、微波爐電視信號(hào)，衛(wèi)星通訊、雷達(dá)、微波爐 電話、電報(bào)電話、電報(bào)。傳輸數(shù)據(jù)。傳輸數(shù)據(jù) 第3頁/共22頁3.3.紅外線：紅外線：特點(diǎn)：特點(diǎn)：介于無線電波和可見光之間；所有物介于無線電波和可見光之間；所有物體都會(huì)發(fā)射紅外線；物體的紅外輻射跟溫度有關(guān)。體都會(huì)發(fā)射紅外線；物體的紅外輻射跟溫度有關(guān)。應(yīng)用：應(yīng)用：紅外體溫計(jì)、紅外夜視議、紅外攝影、紅外體溫計(jì)、紅外夜視議、紅外攝影、紅外遙感技術(shù)等。紅外遙感技術(shù)等。人體也發(fā)射紅外線。人體也發(fā)射紅外線。體溫越高，發(fā)射的紅外線體溫越高，發(fā)射的紅外線越強(qiáng)。根據(jù)這個(gè)原理，紅越強(qiáng)。根據(jù)這個(gè)原理

4、，紅外體溫計(jì)不與身體接觸也外體溫計(jì)不與身體接觸也可以測(cè)體溫?？梢詼y(cè)體溫。第4頁/共22頁 利用靈敏的紅外線探測(cè)器接收物體發(fā)出的紅外線，用電子儀器對(duì)收到的信號(hào)進(jìn)行處理，就可以知道被測(cè)物體的信息。利用靈敏的紅外線探測(cè)器接收物體發(fā)出的紅外線，用電子儀器對(duì)收到的信號(hào)進(jìn)行處理，就可以知道被測(cè)物體的信息。紅外線主要作用紅外線主要作用是熱作用，可以利是熱作用，可以利用紅外線來加熱物用紅外線來加熱物體和進(jìn)行紅外線遙體和進(jìn)行紅外線遙感。感。紅外線技紅外線技紅外線技紅外線技術(shù)的應(yīng)用術(shù)的應(yīng)用術(shù)的應(yīng)用術(shù)的應(yīng)用注意注意注意注意:烤箱中的紅光，烤箱中的紅光，不是紅外線，紅外線不是紅外線，紅外線是看不見的。是看不見的。第5

5、頁/共22頁4.4.可見光：可見光：波長(zhǎng)范圍：波長(zhǎng)范圍：400nm-700nm包含七種顏色的色包含七種顏色的色光：紅、橙、黃、綠、藍(lán)、光：紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛靛、紫。、紫。作用：作用：引起人眼視覺。引起人眼視覺。第7頁/共22頁5.5.紫外線：紫外線：特點(diǎn)：特點(diǎn)：較短（較短（介于介于5400 nm 之間），能之間），能量較高。量較高。作用：作用：滅菌殺毒；促進(jìn)人體對(duì)鈣的吸收；設(shè)計(jì)滅菌殺毒；促進(jìn)人體對(duì)鈣的吸收；設(shè)計(jì)防偽措施。熒光效應(yīng)防偽措施。熒光效應(yīng)消毒柜消毒柜第8頁/共22頁6.X6.X射線和射線和射線：射線：特點(diǎn)：特點(diǎn)：波長(zhǎng)很短，頻率很高；穿透力強(qiáng)，能波長(zhǎng)很短，頻率很高；穿透力強(qiáng)，能量高。

6、量高。作用：作用：X 射線用于人體檢查如射線用于人體檢查如 CT 掃描，以掃描，以及金屬缺陷探測(cè)、安全檢查等；及金屬缺陷探測(cè)、安全檢查等；射線可以治療射線可以治療某些癌癥，也可用于金屬缺陷探測(cè)等。某些癌癥，也可用于金屬缺陷探測(cè)等。CT：計(jì)算機(jī)輔助射線斷層攝影：計(jì)算機(jī)輔助射線斷層攝影第9頁/共22頁電磁波的種類、特性及應(yīng)用電磁波的種類、特性及應(yīng)用電磁波的種類、特性及應(yīng)用電磁波的種類、特性及應(yīng)用無線無線電波電波紅外線紅外線可見光可見光紫外線紫外線倫琴倫琴射線射線射線射線波長(zhǎng)波長(zhǎng)范圍范圍mm1mm-700nm700nm-400nm400nm-5nm5nm比射比射線更短線更短特性特性波動(dòng)波動(dòng)性強(qiáng)性強(qiáng)熱

7、效應(yīng)熱效應(yīng)引起引起視覺視覺化學(xué)作用化學(xué)作用殺菌消毒殺菌消毒熒光效應(yīng)熒光效應(yīng)穿透本穿透本領(lǐng)較強(qiáng)領(lǐng)較強(qiáng)穿透本穿透本領(lǐng)更強(qiáng)領(lǐng)更強(qiáng)應(yīng)用應(yīng)用通信通信廣播廣播電視電視紅外遙感紅外遙感加熱加熱紅外攝影紅外攝影攝影攝影照明照明感光技術(shù)感光技術(shù)醫(yī)用消毒醫(yī)用消毒檢查探測(cè)檢查探測(cè)醫(yī)用透視醫(yī)用透視工業(yè)探工業(yè)探傷，醫(yī)傷，醫(yī)用治療用治療第10頁/共22頁第11頁/共22頁無線電波的傳播無線電波的傳播地球表面地球表面 長(zhǎng)波長(zhǎng)波 中波中波 波長(zhǎng)越長(zhǎng)波長(zhǎng)越長(zhǎng) 電離層電離層 長(zhǎng)波長(zhǎng)波 短波短波 太強(qiáng)太強(qiáng) 短波短波 第12頁/共22頁直線傳播直線傳播 中繼站中繼站 微波微波 超短波超短波 長(zhǎng)波長(zhǎng)波 中波中波 微波微波 物體位置物體

8、位置 微波微波 遙感遙測(cè)遙感遙測(cè) 第13頁/共22頁第14頁/共22頁第15頁/共22頁電磁輻射的危害電磁輻射的危害 導(dǎo)航導(dǎo)航 信息傳輸信息傳輸 電視電視 人體健康人體健康 越大越大 越高越高 越近越近 越長(zhǎng)越長(zhǎng) 第16頁/共22頁第17頁/共22頁傳播傳播方式方式概念概念優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)適用波適用波段段地波地波沿地球表面?zhèn)鞑パ氐厍虮砻鎮(zhèn)鞑サ臒o線電波的無線電波比較穩(wěn)定比較穩(wěn)定傳播過程中消傳播過程中消耗部分能耗部分能量量長(zhǎng)波段長(zhǎng)波段和和中中波波段段天波天波靠大氣中電離層靠大氣中電離層的反射傳播的反射傳播的無線電波的無線電波受地面障受地面障礙的影響礙的影響較小較小傳播不穩(wěn)定傳播不穩(wěn)定短波短波空間空間波波像光束那樣沿直像光束那樣沿直線傳播的無線傳播的無線電波線電波受外界干受外界干擾小擾小不能進(jìn)行遠(yuǎn)距不能進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳播，若進(jìn)離傳播，若進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳播行遠(yuǎn)距離傳播要借助于中繼要借助于中繼站站微波和微波和超超短短波波第18頁/共22頁第19頁/共22頁第20頁/共22頁第21頁/共22頁