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第2节 电磁波的应用
第十章 电磁波与信息技术
教科版(2024)九年级下册同步备课
在信息技术高速发展的今天,我们几乎每天都要听广播、看电视、接打手机,这些声音和图像是怎样传过来的呢?
1.知道什么是电磁波谱。
2.知道电磁波在信息方面的应用。
3.了解电磁波在能量方面的应用。
电磁波是个大家族,红外线、可见光、紫外线、X射线、 射线等,都是家族中的成员,只是它们各有不同的波长和频率范围。按电磁波频率的大小,我们可以给它们排排“家谱”,看看电磁波家族都有哪些成员。
知识点一、电磁波谱
电磁波谱
①可见光
同样,所有电磁波在真空中都以光速传播。
光是一种电磁波,光速即为电磁波传播速度
在电磁波的大家族中,我们最熟悉的成员是可见光了,它在真空中以c =3.0 ×108 m/s 的速度传播。
②频率
频率的单位是赫兹,简称赫。由于通常电磁波的频率都很高,所以常用的频率单位还有千赫(kHz)和兆赫(MHz),常用的波长单位是纳米(nm),1nm =10-9m。
电磁波在信息方面的应用,源于三个方面:
第一方面,电磁波携带信息;
第二方面,电磁波可以帮助人们获得信息,充当测量或检测工具;
第三方面,电磁波能承载并传播信息,充当信息传播的媒介。
知识点二、电磁波在信息方面的应用
1.电磁波携带信息,向外辐射电磁波的物质,其固有信息会被电磁波“带”出来,因此可以利用电磁波鉴别物质。
钠盐燃烧时发出波长为589nm和589.6nm的黄光,说明这种盐中有钠元素
利用色谱仪检测物质中含有哪些元素
根据遥远天体发出的射线谱,可以知道该天体的物质组成
2.利用电磁波充当测量或检测工具。
(1)利用电磁波的反射特性,可以发现目标,测量距离。
利用电磁波的反射,雷达
可以发现军事目标
(2)利用电磁波的透射能力,可以检查人体。核磁共振仪、X射线断层扫描照相(CT)仪等,都是利用电磁波探测信息的。
这是用X射线拍摄的第一张照片,后来人们
常用X射线来进行器官和骨骼检查
(3)利用电磁波研究晶体的微观结构,这是研究新材料的重要手段。
在DNA双螺旋结构的发现中,X射线起到了重要作用
3.利用电磁波承载并传播信息,充当信息传播的媒介。
电磁波在信息方面早期的用途主要是电报、广播和电视。
话筒:将声信号转换成电信号
调制器:将音频电信号加载到高频电流上
天线:产生电磁波发射到空中
(1)无线电广播
①无线电广播信号的发射由广播电台完成
天线:接收各种各样的电磁波
调谐器:选出特定频率的信号
解调器:滤去高频电流成分,将音频信号留下
扬声器:将音频电信号转换成声音
②收音机负责信号的接收与还原
摄像机——将图像转换成电信号
发射机——将电信号加载到频率很高的电流上
天 线——将高频信号发射到空中
(2)电视
①图像、声音信号的制作、发射工作由电视台完成
接 收 机——取出并放大图像和音频电信号
显 示 器——复原图像信号
天 线——接收包含声、像信息的高频信号
音频放大——将微弱音频电信号放大并输出
②电视接收机接收电磁波并还原为图像、声音信息
交流分享生活中哪些领域应用了电磁波能承载并传播信息。
(b)神舟十六号载人飞船在升空、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.
(c)利用移动电话发射和接收电磁波,几乎可以在地球的任何角落和他人进行通话.
(a)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.
一切电磁波都具有能量。地球上大气的运动季节变化、昼夜温度起伏及生物圈的循环都源于太阳光这一电磁波提供的能量。太阳是地球上维持各种生命运动最基本的能量来源。
知识点三、电磁波具有能量
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。
1.太阳光给予地球巨大的能源
太阳光为人们提供生活、工作最基本的温度。
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.电磁波能量的利用
(a)工业生产中,常利用高频
电磁波进行塑料制品的焊接
(b)医生用γ射线切割肿瘤,大大提高了手术治疗效果
(c)医生利用激光对眼睛进行精巧的手术
电磁波的应用
电磁波在信息
方面的应用
电磁波能量
特性的应用
电磁波携带信息
测量或检测工具
充当信息传播的媒介
高频淬火
γ射线
激光
电磁波谱
可见光
频率
1.我们生活在电磁波的海洋中,下列关于电磁波的说法中正确的是( )
A.电磁波不能在真空中传播
B.电磁波不能发生反射
C.电磁波在空气中传播时,频率越高,波长越小
D.电磁波只能传递声音信号,不能传递图象信号
C
2.很多屋顶上安装有形状像“锅盖”一样的装置,它的作用是( )
A.发射电磁波
B.接收电磁波
C.发射和接收电磁波
D.利用太阳能
B
3.某同学对如图所示的三水荷花世界电视录制和播放过程解释正确的是( )
D
A.摄像机是把电信号转化为光信号
B.话筒是把电能转化为声能
C.扬声器是把声信号转化为电信号
D.发射机发射电磁波把信号传给接收机