课件14张PPT。第十章 电磁波与信息技术二、电磁波的应用课堂引入应用电磁波在信息方面的应用电磁波能量特性的应用一、电磁波在信息方面的应用电磁波在信息方面的应用,源于三个方面:1、电磁波携带信息;2、电磁波可以帮助人们获得信息;3、电磁波能承载并传播信息;1、利用电磁波携带的物质信息,人们可以鉴别物质,分析材料中包含的元素。钠盐燃烧时发出波长为589 nm和589.6 nm的黄光,告诉人们这种盐中有纳元素。分析化学实验中,用色谱仪根据各种电磁波谱线的位置和强度,检测某种物质中含有哪些元素。天体研究中,根据遥远星体发出的射线谱,可以知道该天体的物质组成。2、利用电磁波的反射,可以发现目标,测量距离;利用电磁波的透射能力,可以检查人体;利用电磁波还可以研究晶体结构,它是研究新材料的重要手段。雷达与“倒车雷达”的原理相似,但它利用的是电磁波。借助雷达,可以发现军事目标。这是用X射线拍摄到的第一张照片,后来人们常用X射线来进行器官和骨骼检查。利用X射线可以进行晶体的微观结构研究。在DNA双螺旋结构的发现中,X射线起到了重要作用3、电磁波可以通过“调制”,把文字、图像、声音等各种信息加入其中,并传到遥远的地方。用户可以通过收音机、电视机等装置接收这些含有信息的电磁波,并进行“解调”,把信息还原,从而收到优美的音乐和精彩的电视节目。(1)无线电广播的工作过程(2)电磁波是信息的载体通过卫星转播,世界各地观众都可以同时收看到奥林匹克运动会的精彩比赛“神舟”九号载人飞船在升空、轨道飞行和安全着陆过程中,地面控制中心主要通过电磁波与飞船联系,实现复杂的控制利用移动电话发射和接收电磁波,你几乎可以在地球的任何角落和他人进行通话讨论交流:电磁波还有哪些应用 电磁波的信息特性,在生产、生活、工作和学习中的应用不胜枚举。请同学们说说,电磁波的信息特性还有哪些应用?二、电磁波能量特性的应用1、太阳是地球上维持各种生命运动最基本的能量来源。叶绿素以太阳光为能量把水、二氧化碳和矿物质加工成淀粉、蛋白质和纤维素等太阳光为人们提供生活、工作最基本的温度环境太阳能及因太阳能而形成的水能、风能是重要的可再生能源2、高频电磁波具有巨大的能量,能对所照射到的物体产生很强的作用。高频淬火——用高频电磁波快速加热齿轮齿表,然后快速冷却,使齿表耐磨高频淬火——用高频电磁波快速加热齿轮齿表,然后快速冷却,使齿表耐磨医生利用激光,对眼睛进行精巧的手术,来治疗近视眼三、减少电磁污染生活中的电磁波辐射1、紫外线辐射
2、手机辐射
3、电脑辐射
4、x射线辐射、γ射线、宇宙射线(辐射强度较强)辐射标志 人们在长期的实践和应用中发现,少量的辐射照射不会危及人类的健康,过量的放射性射线照射对人体会产生伤害,使人致病、致癌、致死。受照射时间越长,受到的辐射剂量就越大,危害也越大。如:
1、造成胎儿畸形甚至死亡
2、使人体细胞发生癌变
3、使染色体发生变异,导致畸胎等。电磁波的危害较少电磁污染的措施(1)家用电器分散摆放,以免使家中某个位置的电磁辐射剂量过大,而使人体处于超量辐射的环境之中。(2)各种家用电器都应尽量避免长时间操作,尽量避免多种电器同时启用。(3)使用电器时,要保持一定的安全距离。离电器越远,受电磁波的侵害越小。小结本节课你学到了什么?课件15张PPT。第十章 电磁波与信息技术三、改变世界的信息技术 借助电磁波以及其他一些技术,现代通信网络已经覆盖了地球的每个角落。数以百计的通信卫星环绕着地球高山之巅上数不清的通信发射塔地下和海底密如蛛网的通信线缆 这个从空中、陆地到海底的立体通信网络,连接了亿万部电话、计算机和大型数据库,将整个世界从国家、地区到家庭、个人紧密地联系起来,形成了一个“地球村”现代通信网络卫星通信光缆通信移动通信一、卫星通信通信卫星的发射通信卫星的作用是通信思考:这是怎样的一个过程?通信卫星的工作过程卫星与地面站、卫星电话之间进行通信 在整个过程中,卫星只是“二传手”,但倘若没有它,信息传递将戛然而止。 今日的地球已经被一张电磁波的大网严严实实地罩了起来,通过这个通信网络,几乎在地球上任意一个地方都可以将信息即时发往世界各地,在一瞬间传遍全球。二、光缆通信光传播的两个特点:(1)在同种均匀介质中,光总沿着直线传播;(2)光源的发光是发散的,能量消损过快;思考:用什么办法能把光限制在特定的“管道”中传播,使它几乎毫无损耗地到达远方目的地呢? 光在光纤中传播,光能损耗非常少光纤灯光导纤维各种光导纤维光缆通信的原理 如果我们让入射光携带上信息,那么信息就完成了从光纤一端到另一端的传递,这就是光缆通信的原理。光缆特点:(1)传输距离长
(2)高抗干扰三、移动通信思考:手机是如何实现彼此间通信的?数字蜂窝系统: 当前最为普遍的手机通信系统主要由移动台、基站和移动交换中心组成,它们形成了一个数字蜂窝系统。(1)移动台:指手机或车载电话,它既能发射无线电波,也能接收无线电波。(2)基站:也称为基地台,它是一种固定的无线电台,可将接收到的手机信号传递到移动通信网,也可将信号从移动通信网传递到手机。(3)移动交换中心:整个移动通信网络的核心,所有移动台发来的信息都要经由它分拣、处理、传递。四、信息革命与人类文明 物质、能量与信息,是人类社会生存和发展不可缺少的三大支柱。信息的发展烽火台八百里快马信鸽有线电报机无线电报机有线电话无线电话电脑平板电脑小结一、卫星通信二、光缆通信三、移动通信四、信息革命与人类文明课件15张PPT。第十章 电磁波与信息技术一、神奇的电磁波课堂引入“勇气号”通过什么媒介将图像从遥远的火星传回地球?为什么可以利用遥控器选择电视节目?又是谁将播音员的话语、动听的音乐送进我们的收音机的?都是通过电磁波进行的一、认识电磁波思考:电磁波是如何产生的呢?类比法电磁波的形成水波的形成声波的形成动手做:探测电磁波电流的变化会激起电磁波二、描述电磁波 与水波、声波相似,电磁波也有频率,是由波源震动的快慢决定的。比起我们周围的声音,通常电磁波的频率要大得多,可达到1014Hz,甚至更高。电磁波的传播是否需要介质?真空中的铃声“勇气号”传输信息电磁波不同于声波,它的传播不需要介质。三、电磁波谱观察:收音机的刻度盘你知道上面数字的含义吗?电视机里的频道是怎么回事?电磁波成员1、电磁波是一个大家族,其波谱图包括了102~10-10m波长范围。2、无线电波:频率为数百千赫至数百兆赫这一频段的电磁波。3、光(可见光)也是一种电磁波。电磁波的波长、波速和频率之间的关系1、波长(λ):振动一次波传播的距离(相邻两个波峰或波谷之间的距离)。2、频率(f):1秒钟波振动的次数。单位:赫兹(Hz)
常用单位:千赫(KHz)、兆赫(MHz)3、速度:c=3.0x108m/s4、波速与波长和频率的关系。c=λf讨论交流:计算波长 打开收音机,将调谐旋钮转动到中央人民广播电台第一套节目,已知这套节目的发射频率为640 kHz。请根据c=λf计算这套节目用来发射信号的电磁波的波长。你计算结果与收音机刻度盘上标出的波长数值一致吗?四、电磁波的屏蔽 为了探究收音机接收电磁波的情况好坏与哪些因素有关,小明将一台袖珍收音机调好电台节目和音量后完成了以下实验:
A、将收音机放进一个铝锅内,发现声音明显变小,取出后又恢复了原来的音量。
B、将收音机放进一只木桶内,发现声音大小不变。
C 、将收音机放进一只铁桶内,现象与A相似。
D、将收音机放进一只塑料桶内,现象与B相似。
根据以上实验,小明得出这样的结论:电磁波在传输的过程中,若遇到????? ?? 类物质,其强度会大大地减弱。说明
对电磁波有屏蔽作用。金属金属巩固练习1、下列关于电磁波的产生的说法中,正确的是( )
A、电流所产生的 B、电磁现象产生的
C、磁场所产生的 D、以上说法都是错误的
2、下列说法错误的是( )
A、无线电波的传播也是能量的传递
B、我们生活的空间充满电磁
C、雷达利用电磁波监测空中目标
D、雷雨天打雷时,收音机中发出的“咔、咔”声,是由于雷声的响度太大造成的.
3、甲、乙两电磁波在空间传播,已知甲的频率大于乙,( )
A、甲的波长大于乙的波长 B、甲的波长小于乙的波长
C、甲的波速大于乙的波速 D、甲的波速小于乙的波速
DDB4、电磁波在真空中的传播速度是_________m/s,北京音乐台发射的一种电磁波的频率是FM 100MHz,他的波长是________m。
5、下列设备的工作不是靠电磁波来实现的是( )
A、无线电广播
B、雷达导航
C、无线电话
D、 有线电话
6、电磁波与水波、声波的重大区别之一是
__________________________。3×1083D电磁波传播不需要介质