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1、電 磁 波 機(jī) 械 波研 究 對(duì) 象 電 磁 現(xiàn) 象 力 學(xué) 現(xiàn) 象周 期 性 電 場(chǎng) 強(qiáng) 度 E和 磁 感 應(yīng) 強(qiáng) 度 B隨 時(shí) 間 和 空 間 做 周 期 性 變 化 位 移 隨 時(shí) 間 和 空間 做 周 期 性 變 化傳 播 情 況 傳 播 無(wú) 需 介 質(zhì) ， 在 真 空 中 波速 總 等 于 光 速 c， 在 介 質(zhì) 中傳 播 時(shí) ， 波 速 與 介 質(zhì) 及 頻 率都 有 關(guān) 傳 播 需 要 介 質(zhì) ，波 速 與 介 質(zhì) 有 關(guān) ，與 頻 率 無(wú) 關(guān) 電 磁 波 機(jī) 械 波產(chǎn) 生 機(jī) 理 周 期 性 變 化 的 電 磁 場(chǎng)由 近 及 遠(yuǎn) 的 傳 播 由 (波 源 )質(zhì) 點(diǎn) 的 振動(dòng) 在
2、 介 質(zhì) 中 傳 播是 否 橫 波 是 可 以 是是 否 縱 波 否 可 以 是相 同 點(diǎn) 發(fā) 射 、 折 射 、 衍 射 、 干 涉/v f T 3.3 電 磁 波 譜 電 磁 波 的應(yīng) 用 電 磁 波 譜按 照 波 長(zhǎng) （ 頻 率 ） 的 順 序 把 所 有 的 電 磁 波 排列 起 來(lái) ， 稱(chēng) 為 電 磁 波 譜 。無(wú) 線(xiàn) 電 波 紅 外 線(xiàn) 可 見(jiàn) 光 紫 外 線(xiàn) X射 線(xiàn) 射 線(xiàn)400700nm波 長(zhǎng) 在 減 小 頻 率 在 增 大 通 常 使 用 的 無(wú) 線(xiàn) 電 波 的 波 長(zhǎng) 范 圍 從 幾 毫 米 到 幾 千 米 ，根 據(jù) 波 長(zhǎng) 或 頻 率 把 無(wú) 線(xiàn) 電 波 分 成 幾 個(gè)
3、 波 段 ， 如 下 表所 示 ：無(wú) 線(xiàn) 電 波 紅 外 線(xiàn) 、 可 見(jiàn) 光 、 紫 外 線(xiàn) 1、 紅 外 線(xiàn) 可 見(jiàn) 光 引 起 視 覺(jué)？ ？760400nm紅 760nm 紫 400nm紅 外 線(xiàn) 的 波 長(zhǎng) 為 760nm 10 6nm， 不 能 引 起 視 覺(jué) 任何 物 體 都 在 輻 射 紅 外 線(xiàn) ， 溫 度 越 高 ， 輻 射 的 紅 外 線(xiàn)越 強(qiáng) ， 波 長(zhǎng) 越 短赫 歇 爾 ， 1800年 ， 利 用 溫 度 計(jì) 在 日 光 光 譜 紅 端以 外 觀(guān) 察 到 增 溫 現(xiàn) 象 。 紅外線(xiàn)主要作用是熱作用紅 外 線(xiàn) 的 波 長(zhǎng) 較 長(zhǎng) ， 容 易衍 射 ， 容 易 穿 過(guò) 云 層
4、 加 熱 烘 烤 理 療 遙 感 遙 控 遙 測(cè) 制 導(dǎo)紅 外 攝 影 熱 成 像 紅 外 線(xiàn) 加 熱 ，這 種 加 熱 方式 優(yōu) 點(diǎn) 是 能使 物 體 內(nèi) 部發(fā) 熱 ， 加 熱效 率 高 ， 效果 好 。 非 接 觸 紅 外 測(cè) 溫 儀 利 用 紅 外線(xiàn) 檢 測(cè) 人體 的 健 康狀 態(tài) ， 本圖 片 是 人體 的 背 部熱 圖 ， 透過(guò) 圖 片 可以 根 據(jù) 不同 顏 色 判斷 病 變 區(qū)域 紅 外 線(xiàn) 檢 視 器 是 利 用 紅 外 線(xiàn) 能 穿 透 顏 料 的 特 性 ，揭 示 顏 料 層 下 隱 藏 的 資 料 利 用 紅 外 線(xiàn) 發(fā) 射 器 、接 收 器 及 屏 幕 顯 示 器 ， 油
5、 畫(huà) 上 炭 筆 初 稿 及 已 往曾 經(jīng) 進(jìn) 行 過(guò) 的 修 復(fù) 工 作 都 能 一 一 呈 現(xiàn) 于 眼 前 紅 外 線(xiàn) 衛(wèi) 星 云 圖顯 示 一 九 九 九 年九 月 十 六 日 臺(tái) 風(fēng)約 克 于 清 晨 靠 近香 港 時(shí) ,中 心 的 風(fēng)眼 清 晰 可 見(jiàn) 紅 外 遙 感 ， 可 以 在 飛機(jī) 或 衛(wèi) 星 上 勘 測(cè) 地 熱 ，尋 找 水 源 、 監(jiān) 測(cè) 森 林火 情 ， 估 計(jì) 農(nóng) 作 物 的長(zhǎng) 勢(shì) 和 收 成 ， 預(yù) 報(bào) 臺(tái)風(fēng) 、 寒 潮 。 行 星 狀 星 云 NGC 7027的 紅 外 線(xiàn) 照 片 紅 外 攝 影 ，（ 遠(yuǎn) 距 離 攝 影 、高 空 攝 影 、 衛(wèi)星 地 面 攝
6、影 ）這 種 攝 影 不 受白 天 黑 夜 的 限制 。 里 特 ， 1801年 ， 發(fā) 現(xiàn) 紫 光 以 外 仍 能 使 膠 片 感 光 ， 即有 另 一 種 不 可 見(jiàn) 光 ， 稱(chēng) 為 紫 外 線(xiàn)紫 外 線(xiàn) 的 波 長(zhǎng) 為 60nm 400nm， 不 能 引 起 視 覺(jué)紫 外 線(xiàn) 的 主 要 作 用 是 熒 光 作用 和 化 學(xué) 作 用 日 光 燈 殺 菌 消 毒 醫(yī) 療防 偽 標(biāo) 志紫 外 線(xiàn) 有 助 人 體 合 成 維 生 素 D 利 用 紫 外線(xiàn) 的 熒 光作 用 檢 驗(yàn)人 民 幣 的真 偽 紫 外 線(xiàn) 殺 菌 燈 250nm-260m波 長(zhǎng) 能 起 到很 好 的 殺 菌 作 用 ，
7、此 波 長(zhǎng)區(qū) 間 能 破 壞 其 染 色 體 ， 起到 光 化 作 用 。 由 于 紫 外 線(xiàn) 能 夠 穿 透 細(xì) 胞使 其 死 亡 ， 因 此 用 紫 外 線(xiàn) 消毒 時(shí) 要 注 意 不 能 直 接 照 射 到人 的 皮 膚 ， 尤 其 是 人 的 眼 睛 ，紫 外 線(xiàn) 殺 菌 燈 點(diǎn) 亮 時(shí) 不 要 直視 燈 管 。 倫 琴 (德 國(guó) 物 理 學(xué) 家 )在 研 究 陰 極 射 線(xiàn) 時(shí) ， 讓 一 束 電子 流 通 過(guò) 一 個(gè) 用 紙 板 包 裹 起 來(lái) 的 玻 璃 管 每 次 電 子 流通 過(guò) 時(shí) 都 會(huì) 使 一 片 偶 然 放 在 旁 邊 的 膠 片 感 光 倫 琴 經(jīng)試 驗(yàn) 證 實(shí) 這
8、不 是 陰 極 射 線(xiàn) 引 起 的 ， 說(shuō) 明 試 驗(yàn) 中 肯 定 存在 著 某 種 穿 透 物 質(zhì) 能 力 更 強(qiáng) 的 不 可 見(jiàn) 射 線(xiàn) 倫 琴 把 這種 未 知 的 射 線(xiàn) 稱(chēng) 為 “ X射 線(xiàn) ” 故 又 稱(chēng) 倫 琴 射 線(xiàn) X射 線(xiàn) 管 (陽(yáng) 極 )高 速 電 子 打 在對(duì) 陰 極 ， 表 面原 子 的 內(nèi) 層 電子 受 激 發(fā) 發(fā) 出x射 線(xiàn) X射 線(xiàn) （ 倫 琴 射 線(xiàn) ） 倫 琴 射 線(xiàn) 的 波 長(zhǎng) 數(shù) 量 級(jí) 為 10110 3nm， 有 強(qiáng) 的 穿 透 性 ， 射 線(xiàn)穿 透 的 物 質(zhì) 的 厚 度 跟 物 質(zhì) 密 度有 關(guān) 不 能 穿 過(guò) 鉛 板 醫(yī) 學(xué) 透 視 檢 查 治
9、 療工 業(yè) 透 視 探 測(cè) 胸 透 全 稱(chēng) 熒 光 透 視 ， 為 常 用 X線(xiàn) 檢 查 方 法 。 它 是 利 用 X線(xiàn) 具 有穿 透 性 、 熒 光 性 和 攝 影 效 應(yīng) 的 特 性 ， 使 人 體 在 熒 屏 上 形 成 影 像 ，由 于 人 體 組 織 有 密 度 和 厚 度 的 差 別 ， 當(dāng) X線(xiàn) 穿 透 人 體 不 同 組 織時(shí) ， X線(xiàn) 被 吸 收 的 程 度 不 同 ， 所 以 到 達(dá) 熒 屏 上 的 X線(xiàn) 量 就 有 差異 ， 形 成 黑 白 對(duì) 比 不 同 的 影 像 ， 為 醫(yī) 生 的 診 斷 提 供 依 據(jù) 。 X射 線(xiàn) 照 射 下 的 魚(yú) X射線(xiàn)照射下的手 此 外
10、 還 有 比 倫 琴 射 線(xiàn) 波 長(zhǎng) 更 短 的 電 磁 波 (10-2nm)，那 就 是 射 線(xiàn) 宇 宙 射 線(xiàn) 放 射 性 元 素 衰 變穿 透 力 極 強(qiáng) 工 業(yè) 探 傷 伽 馬 刀 殺 死 病 態(tài) 細(xì) 胞對(duì) 正 常 細(xì) 胞 極 強(qiáng) 的 破 壞 作 用伽 瑪 射 線(xiàn) () 利 用 伽 馬 射 線(xiàn) 的 強(qiáng) 穿 透 性 、 準(zhǔn) 確 定 位 性 和 對(duì) 細(xì) 胞 的 強(qiáng)破 壞 性 ， 伽 瑪 刀 主 要 用 于 治 療 顱 腦 腫 瘤 3.4 無(wú) 線(xiàn) 電 波 的 發(fā) 射 、 傳 播和 接 收 一 、 無(wú) 線(xiàn) 電 波 的 發(fā) 射怎 樣 才 能 有 效 的 將 電 磁 波 發(fā) 射 出 去 ？l1、
11、振 蕩 電 路 產(chǎn) 生 的 電 場(chǎng) 、 磁 場(chǎng) 必 須 分 布 到 廣大 開(kāi) 放 空 間 。 “ 開(kāi) 放 電 路 ”l2、 要 有 足 夠 高 的 振 蕩 頻 率 。 問(wèn) 題 ： 我 們 要 傳 遞 的 訊 號(hào) 不 是 等 幅 高 頻 振 蕩電 流 ， 而 是 一 些 低 頻 訊 號(hào) （ 如 ： 聲 音 訊 號(hào) 頻率 只 有 幾 百 至 幾 千 赫 茲 ， 圖 象 訊 號(hào) 頻 率 也 不過(guò) 上 萬(wàn) 赫 茲 ） 能 否 把 它 們 直 接 發(fā) 送 出 去 ？類(lèi) 比 ： (電 磁 波 發(fā) 射 汽 車(chē) 運(yùn) 貨 )“ 貨 物 ” 要 傳 送 的 聲 音 、 圖 象 等 訊 號(hào)“ 裝 上 貨 物 ” 的
12、 過(guò) 程 調(diào) 制 信 號(hào) 過(guò) 程一 、 無(wú) 線(xiàn) 電 波 的 發(fā) 射 調(diào) 制方 法 一 ： 調(diào) 幅 AM調(diào) 制方 法 二 ： 調(diào) 頻 FM 無(wú) 線(xiàn) 電 波 的 波 段 分 布 （ 根 據(jù) ： 波 長(zhǎng) /頻 率 ） 閱 讀 教 材 討 論 交 流 :無(wú) 線(xiàn) 電 波 有 幾 種 主 要 傳 播 方 式 ？ 為什 么 不 同 波 段 的 無(wú) 線(xiàn) 電 電 波 采 用 不同 的 傳 播 方 式 ? 長(zhǎng) 波 、 中 波 、 中 短 波 短 波微 波 微 波二 、 無(wú) 線(xiàn) 電 波 的 傳 播 方 式 ： 長(zhǎng) 波 （ 中 波 、 中 短 波 ） :波 長(zhǎng) 較 長(zhǎng) ， 容 易 產(chǎn) 生 衍 射 現(xiàn) 象 。長(zhǎng) 波 在
13、 地 面 傳 播 時(shí) 能 繞 過(guò) 障 礙 物（ 大 山 、 高 大 建 筑 物 ）長(zhǎng) 波 長(zhǎng) 波 容 易 被 電 離 層 吸 收 ；短 波 容 易 被 電 離 層 反 射 ；微 波 容 易 穿 過(guò) 電 離 層 。短 波 微 波 : 頻 率 很 高 ； 直 線(xiàn) 傳 播 。微 波 微 波 電 磁 波 遇 到 障 礙 物要 發(fā) 生 反 射 ， 波 長(zhǎng)越 短 ， 傳 播 的 直 線(xiàn)性 越 好 ， 反 射 性 越強(qiáng) ， 因 此 雷 達(dá) 用 的是 微 波 波 段 的 無(wú) 線(xiàn)電 波 。 雷 達(dá) 是 利 用 無(wú) 線(xiàn)電 波 來(lái) 測(cè) 定 物 體位 置 的 無(wú) 線(xiàn) 電 設(shè)備 。 三 、 無(wú) 線(xiàn) 電 波 的 接 收 ： 接 收 電 路 在 無(wú) 線(xiàn) 電 技 術(shù) 中 ， 用 天 線(xiàn) 和 地 線(xiàn) 組 成 的 接 收電 路 來(lái) 接 收 電 磁 波 選 臺(tái) （ 電 諧 振 ）調(diào) 諧 調(diào) 諧 利 用 “ 電 諧 振 ” 現(xiàn) 象檢 波 （ 解 調(diào) ）接 收
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