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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,第十七章 電磁波與當代通信,一、信息與信息傳播,二、電磁波及其傳播,第1頁,第1頁,1、理解人類特有信息有哪三種，知道信息和和信息傳,播活動經(jīng)歷五次巨大變革。,2、理解振幅、周期與頻率、波長與波速物理意義；,知道波長、頻率和波速關系，會用v=,f進行簡樸,計算，,理解波在信息傳播中作用；,3、知道光是電磁波，知道電磁波在真空中傳播速度；,電磁波傳播過程就是能量傳遞過程。,4、理解電磁屏蔽。,5、理解電磁波譜。,學習目的,

2、第2頁,第2頁,一、信息,定義：信息是各種故意義消息。,消息中包括內(nèi)容越多，信息量越大。,第3頁,第3頁,人們對信息遠距離傳遞愿望,千里眼,順風耳,看,聽,信息和信息傳播活動所經(jīng)歷五次巨大變革,語言誕生,文字誕生,印刷創(chuàng)造,電磁波應用,計算機技術應用,第4頁,第4頁,古代人傳遞信息辦法,旗語,驛傳,信鴿,烽火臺,第5頁,第5頁,近代人、當代人傳遞信息辦法,電報通信是在1837年由美國 S.F.B.莫爾斯首先試驗成功,電報,第6頁,第6頁,1892年紐約芝加哥,電話線路開通,。電話創(chuàng)造人貝爾第一個試音：“喂，芝加哥”，這一歷史性聲音被統(tǒng)計下來,1876年3月7日，美國科學家貝爾成為電話創(chuàng)造專利人

3、,第7頁,第7頁,自從使用了增音器之后，連接美國和歐洲大陸電話成為也許,1882年，磁性壁掛電話,美軍在越南戰(zhàn)爭時使用移動電話,1969年，可視電話,現(xiàn)在手機越來越小，功效越來越多,美國電報電話公司手表式電,第8頁,第8頁,電話結(jié)構(gòu)和原理,(,老式,),電話,話筒,聽筒,：金屬盒、碳粒、膜片,：永磁體、線圈、薄鐵膜片,把聲信號變成電信號,把電信號還原成聲信號,電流通過電話線把信息傳到遠方,第9頁,第9頁,活動：自制有線電報機與接受機,設計：我們想利用桌上試驗器材設計一個電路，分別在自己一方按下開關時，對方一側(cè)電燈就會發(fā)光。,發(fā)電報活動,這種有線電報長處是什么？缺點是什么？,請設想一下應當如何傳

4、播信息才愈加合理？,自制有線電報機與接受機,第10頁,第10頁,操作,記住電碼（用,點,和,劃,表示數(shù)據(jù)）,與對方商定密碼發(fā)一簡樸“電報”給對方，看其是否正確“翻譯”出你表示內(nèi)容,評價,分析有線電報優(yōu)缺點設想更合理信息傳播方式,莫爾斯電碼,第11頁,第11頁,收音機,利用無線電波傳遞信息,第12頁,第12頁,赫茲,麥克斯韋,二、電磁波及傳播,第13頁,第13頁,一、電磁波發(fā)展史,由,法拉第定律,知，,線圈,中若有,改變,磁,場,，,會產(chǎn)生感應電動勢,，即,產(chǎn)生電場,。,1865年,麥克斯韋,推,論,出,隨時間而變,電場,也能,產(chǎn)生磁場,，,并,修改了安培定律。,其,后,，,麥克斯韋,綜,合了,

5、相關電與磁,庫侖,定律、法拉第定律以及安培定律,，推,導,出一,組,方程式，,稱為,麥克斯韋,電磁場,方程式,，以,理論,方式,預測電,磁波存在,與性質(zhì),。,1888年,赫,茲,以,試驗證實電,磁波存在,。,19,馬,可尼,成功,傳送無線電橫,越大西洋，,啟動電,磁波在,通訊,應,用。,第14頁,第14頁,活動17.2,驗證電磁波存在,1.空中充滿了大量不同頻率電磁波,電磁波是在空間傳播,周期性改變,電磁場,結(jié)論:改變電流能產(chǎn)生電磁波。,第15頁,第15頁,第16頁,第16頁,第17頁,第17頁,1.波基本特性,把,周期性改變,凹凸（或疏密）相間,運動形態(tài),傳播出去,問題,運動形態(tài)包括了些什么

6、？,能量、信息,同時把波源,能量,及,信息,傳播出去,波,橫波,縱波,波,第18頁,第18頁,波長,2.相關波幾種概念,（1）振幅,A,波源偏離,平衡位置,最大距離,振幅A,（2）波長,兩,相臨,波,峰,（或波,谷,）之間距離,振動強弱,第19頁,第19頁,（,3）周期T,波源振動一次所需時間,（,4）頻率f,波源1s鐘振動次數(shù),T,1,f,波長,波在一個周期T內(nèi)傳播距離,設波傳播速度為V,有,V,T,Vf,或,振動快慢,第20頁,第20頁,P,67,例題,已知：,5.71m,f,52.5MHz=52.510,6,Hz,求：,波速V,V,f 5.71m,52.510,6,Hz,解：,299.7

7、5,10,6,m/s,3,10,8,m/s光速,光波屬于電磁波,練習：,P,70,1,第21頁,第21頁,電磁波特性,（2）電磁波能在真空中傳播，其傳播,速度,等于光速：,c310,8,m/s,（3）金屬網(wǎng)（或封閉金屬容器）對電磁波有,屏蔽作用,不同頻率電磁波真空中傳輸速度相同,（1）電磁波是在空間傳播,周期性改變,電磁場,第22頁,第22頁,10,24,10,18,10,16,10,14,10,10,10,6,f Hz,（m）,4.電磁波譜,f,第23頁,第23頁,電磁波譜包括:,射線、X射線,、光波（包括紫外線、可見光和紅外線）,微波,和,無線電波,等,特點：,頻率高波長短,無線電波頻率,

8、，波長,。,低,長,射線頻率,，波長,。,高,短,第24頁,第24頁,生活物理社會,微波爐,微波爐是用微波燒飯做菜。微波是一個電磁波，但是它波長比短波更短，屬于超短波。這種電磁波能量不但比通常無線電波大得多，并且還很有“個性”：微波一碰到銅、鋁、不銹鋼之類金屬就發(fā)生反射，因此導體主線無法吸取它能量；微波能自由透過玻璃、陶瓷、塑料等絕緣材料不會消耗能量；但含有水分淀粉、蔬菜、肉類，以及脂肪類物質(zhì)，微波不但不能透過，反而其能量會被吸取掉。,第25頁,第25頁,微波爐正是利用微波特性制作。微波爐殼體用不銹鋼等金屬材料制成，能夠阻擋微波從爐內(nèi)逃出，影響人體健康。裝食品容器是絕緣材料，給微波烹飪食品大開

9、“綠燈”。微波爐里有個叫磁控管電子管，能產(chǎn)生每秒改變24.5億次（民用爐）或9.15億次（工業(yè)用爐）微波，迫使食品中自由自在、雜亂無章排列各個水分子，按照微波電場方向首尾一致地“站隊”。微波電場每秒鐘改變幾十億次，水分子也伴隨一會兒朝這頭，一會兒朝那頭地“翻跟頭”幾十億次，這么頻繁運動產(chǎn)生了大量熱能，將食品“燒”熟了。微波烹飪不同于常規(guī)煙火烹飪，無須先加熱空氣和鍋底，而是直接深入食物內(nèi)部，全方面、均勻地加熱，因此烹飪速度比傳統(tǒng)爐灶快410倍，熱效率高達80%，比電爐類炊具還高出300%以上。,微波加工食品能保持天然色香味，對維生素破壞也極少。用微波爐“燒”冷凍食品，速度快，保鮮好。微波還有低溫

10、殺菌能力，用它“清洗”水果、冷拌食品等，效果亦佳。,注意預防電磁輻射,第26頁,第26頁,第27頁,第27頁,第28頁,第28頁,波段,波長,頻率,傳播方式,主要用途,長波,300003000m,10KHz 100KHz,地波,超遠程無線電通信導航,中波,3000200m,100KHz 1500KHz,地波和,天波,調(diào)幅（AM）無線電廣播電報通信,中短波,20050m,1500KHz 6000KHz,天波,短波,50 10m,30MHz 300MHz,近似直線傳播,調(diào)頻（FM）無線電廣播電視導航,微波,1m 1mm,300MHz 300000MHz,直線傳播,電視、雷達、導航,第29頁,第29頁,