第二十一章信息的傳遞第二節(jié)

電磁波的海洋復習引入電流把信息傳到遠方電話交換機模擬通信和數(shù)字通信電磁波的海洋當你打開收音機，聽到的是電磁波傳來的聲音；打開電視機，聽到的、看到的是電磁波傳來的聲音和圖像；移動電話也是靠電磁波來傳遞信息的。電磁波在信息的傳遞中扮演著非常重要的角色，所以，要研究信息的傳遞，就要研究電磁波。電磁波是怎樣產(chǎn)生的盡管你對電磁波（electromagneticwave）這個名詞已經(jīng)十分熟悉，但是，你知道電磁波是怎樣產(chǎn)生的嗎？演示打開收音機的開關，旋至沒有電臺的位置，將音量開大。取一節(jié)干電池和一根導線，拿到收音機附近。先將導線的一端與電池的負極相連，再將導線的另一端與正極摩擦，使它們時斷時續(xù)地接觸（見右圖）。從收音機里能聽到什么？（注意：這個實驗對電池有損害，最好用舊電池來做）電磁波是怎樣產(chǎn)生的木棍在水面上振動會產(chǎn)生水波；說話時聲帶的振動在空氣中形成聲波。與水波、聲波的形成相似，導線中電流的迅速變化會在空間激起（產(chǎn)生）電磁波。廣播電臺、電視臺以及移動電話靠復雜的電子線路來產(chǎn)生迅速變化的電流，發(fā)出電磁波。雖然電磁波看不見、摸不到，但它確實可以給我們傳遞各種信息。電磁波是怎樣傳播的在一列水波的傳播中，凸起的最高處，叫作波峰；凹下的最低處，叫作波谷。鄰近的兩個波峰（或波谷）的距離（見下圖），叫作波長（wavelength）。在某確定位置，1

s內有多少次波峰或波谷通過，波的頻率就是多少。電磁波是怎樣傳播的水波不停地向遠處傳播，用來描述波傳播快慢的物理量叫作波速（wavevelocity）。跟水波類似，電磁波也有自己的頻率、波長和波速。聲音的傳播要靠固體、液體、氣體等介質，電磁波的傳播需要介質嗎？演示把一個移動電話放在真空罩中，并給這個移動電話打電話。這個移動電話能夠收到此信號嗎？演示由實驗可以看到，放在真空罩中的移動電話可以收到罩外傳給它的電磁波。這說明電磁波在真空中也可以傳播。月球上沒有空氣，聲音無法傳播。但是電磁波可以在真空中傳播，所以宇航員在月球上可以用電磁波來通信。真空中電磁波的波速為c，其數(shù)值大約為30萬千米每秒。c是物理學中一個十分重要的常數(shù)，目前公認的數(shù)值是

。電磁波是怎樣傳播的電磁波頻率的單位也是赫茲。因為通常電磁波的頻率都很高，所以常用的單位還有千赫（kHz）和兆赫（MHz）。電磁波是個大家族（見下圖），通常用于廣播、電視和移動電話的是頻率為數(shù)百千赫至數(shù)百兆赫的那一部分，叫作無線電波。日常生活中可以看到各種各樣的天線，它們有的是發(fā)射電磁波的，有的是接收電磁波的。我們生活在電磁波的海洋中。電磁波的海洋電磁波的產(chǎn)生：變化的電場和變化的磁場構成了一個不可分離的統(tǒng)一的場，這就是電磁場，而變化的電磁場在空間的傳播形成了電磁波。電磁波波長

波速真空中電磁波的波速為c，它等于波長

和頻率f的乘積：c：波速（光速是一個常量，真空中約等于

）單位：m/sf：頻率（單位：Hz，1

MHz=1000

kHz=

Hz）

：波長（單位：m）知識點一：電磁波電磁波的海洋電磁波的種類：電磁波譜（波長從長到短）是無線電波，微波，紅外線，可見光，紫外線，倫琴射線（X射線），伽馬射線。從中可以看到，光也是一種電磁波。電磁波的傳播：電磁波的傳播不需要介質，同頻率的電磁波，在不同介質中的速度不同。不同頻率的電磁波，在同一種介質中傳播時，頻率越大折射率越大，速度越小。且電磁波只有在同種均勻介質中才能沿直線傳播，若同一種介質是不均勻的，電磁波在其中的折射率是不一樣的，在這樣的介質中是沿曲線傳播的。知識點一：電磁波電磁波的海洋電磁波的應用與危害：無線電廣播與電視都是利用電磁波來進行的，這部分電磁波叫無線電波。電磁波還應用于手機通訊、衛(wèi)星信號、導航、遙控、定位、家電（微波爐、電磁爐）紅外波、工業(yè)、醫(yī)療器械等方面。各種電子生活產(chǎn)品，包括空調機、計算機、電視機、電冰箱、微波爐、卡拉OK機、VCD機、音響、電熱毯、移動電話等，在正常工作時所產(chǎn)生的各種不同波長和頻率的電磁波會對人造成一定的干擾、影響與危害。嚴重的電磁輻射會影響人體神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)功能甚至還會致癌。知識點一：電磁波課堂練習例題1：（多選）下列關于電磁波的說法中，正確的是（

）。

A.

電磁波具有能量B.

各種顏色的光都是電磁波C.

電磁波在真空中的傳播速度是D.

電磁波的頻率越高，波長越長ABC知識點一：電磁波課堂練習【解析】電磁波具有能量，故選項A正確；光波是電磁波家族中的一員，故選項B正確；真空中電磁波速是

，故選項C正確；頻率與波長成反比，頻率越高，波長越短，故選項D錯誤。實戰(zhàn)演練例題1：現(xiàn)代通信離不開電磁波。下列關于電磁波的敘述中，正確的是（

）。C知識點一：電磁波A.

電磁波不能在真空中傳播B.

電磁波的傳播速度比光速小C.

變化的電流能在周圍的空間中產(chǎn)生電磁波D.

電磁波不可能對人體產(chǎn)生危害實戰(zhàn)演練例題2：關于電磁波，下列說法中正確的是（

）。B知識點一：電磁波A.

電磁波是無線電波的一部分B.

光是電磁波C.

頻率越高的電磁波，波速越大D.

電磁波在任何介質中傳播的速度都等于實驗探究【解析】無線電波是電磁波的一部分，而不是電磁波，故選項A錯誤；電磁波包括可見光和不可見光，故光是電磁波的一部分，故選項B正確；在真空和空氣中，電磁波的傳播速度等于

，是一個定值，電磁波的頻率不影響其傳播速度，故選項C錯誤；電磁波在真空和空氣中的傳播速度等于

，而在其他介質中的傳播速度會小于這一數(shù)值，故選項D錯誤。知識要點1.

電磁波的產(chǎn)生：導體中迅速