第十章電磁波與信息技術(shù)第1節(jié)神奇的電磁波第2節(jié)電磁波的應(yīng)用第3節(jié)改變世界的信息技術(shù)1.了解電磁波的產(chǎn)生．2.知道電磁波能在真空中傳播．3.了解電磁波在真空中的傳播速度．4.會(huì)用c＝λf求速度、波長或頻率．5.了解光是一種電磁波．6.認(rèn)識(shí)電磁波在信息及能量方面的應(yīng)用（重點(diǎn)）；7.通過動(dòng)手做，體會(huì)探究過程和科學(xué)方法的重要性；8.通過觀察，體會(huì)人類對電磁波的利用。生活中，我們可以利用遙控器選擇電視節(jié)目，可以在收音機(jī)聽到音樂。這些信息都是如何傳遞的呢？玉兔號月球車在月球上探測“玉兔號”月球車通過什么方式將圖像從月球傳回地球？用收音機(jī)接受聲音，用遙控器選擇節(jié)目，科學(xué)家與“玉兔號”的聯(lián)系，都是通過電磁波進(jìn)行的。電磁波能傳播聲音、文字和圖像，還能進(jìn)行各種遠(yuǎn)距離控制。那電磁波是如何產(chǎn)生的呢？電流的變化會(huì)激起電磁波一、認(rèn)識(shí)電磁波實(shí)際上，在教室里，在臥室中，存在著各種各樣的電磁波。有廣播電臺(tái)發(fā)出的無線電電磁波，有電視臺(tái)發(fā)出的載有電視信號的電磁波，有手機(jī)通信的電磁波，還有各種電器脈沖產(chǎn)生的有害電磁波。回顧：水波波峰波谷跟水波類似，電磁波也有波峰、波谷、波長、頻率、波速等。

2．電磁波的幾個(gè)要素（1）波長：鄰近的兩個(gè)波峰（或波谷）的距離。單位：米波峰波谷波長波長

1．電磁波可以在真空中傳播（3）波速：波傳播的快慢。

單位：米/秒（2）頻率：在1s內(nèi)有多少次波峰或波谷通過，波的頻率

就是多少。

單位：赫茲（Hz）

千赫（kHz）

兆赫（MHz）3．電磁波的傳播速度真空中：c=2.99792458×108m/s空氣中：接近真空光速設(shè)電磁波的波長是λ，頻率是f，那么根據(jù)波長和頻率的定義，有c=λf宇宙射線

射線X射線紫外線可見光紅外線微波毫米波厘米波分米波超短波短波中波長波無線電波10-1210-1010-410-2102104106

λ(cm)3×10223×10163×10143×10123×104

f(Hz)二、電磁波譜光速即為電磁波傳播速度

真空光速：c=3×108m/s三、光是一種電磁波雷達(dá)工作依靠電磁波

四、電磁波與我們的生活微波爐表面和內(nèi)部同時(shí)加熱（水分子共振）；將電磁波的能量轉(zhuǎn)化為食物的內(nèi)能。風(fēng)扇波導(dǎo)管控制面板屏蔽網(wǎng)門磁控管廣播和電視電磁波能夠傳遞信息五、電磁波在信息方面的應(yīng)用電磁波在信息方面的應(yīng)用，源于三個(gè)方面：①電磁波攜帶信息，在許多情況下，向外輻射電磁波的物質(zhì)，其固有信息會(huì)被電磁波“帶”出來；②電磁波可以幫助人們獲得信息，充當(dāng)測量或檢測工具；③電磁波能承載并傳播信息，充當(dāng)信息傳播的媒介。1.電磁波攜帶著物質(zhì)的信息2.電磁波的檢測功能電磁波在信息傳遞方面的早期用途主要是電報(bào)、廣播和電視。3.電磁波是信息的載體六、電磁波能量特性的應(yīng)用一切電磁波都具有能量。地球上大氣的運(yùn)動(dòng)、季節(jié)變化、晝夜溫度起伏及生物圈的循環(huán)都源于太陽光這一電磁波提供的能量。太陽是地球上維持各種生命運(yùn)動(dòng)最基本的能量來源。葉綠素以太陽光為能量把水、二氧化碳和礦物質(zhì)加工成淀粉、蛋白質(zhì)和纖維素等太陽光為人們提供生活、工作最基本的溫度環(huán)境太陽能及因太陽能而形成的水能、風(fēng)能是重要的可再生能源

電磁波在生產(chǎn)、生活、工作、科學(xué)研究、軍事和交通等各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛用途。七、減少電磁污染

電磁波的應(yīng)用已成為人類文明的重要標(biāo)志，我們身處電磁波的海洋里，無論生產(chǎn)還是生活，都離不開它。然而，空間中越來越多的電磁波不同程度的影響著我們的健康，給我們帶來了某些傷害，已成為一種污染。高壓線變電站電視發(fā)射塔通訊基站電磁重災(zāi)區(qū)

國家制訂了相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，限制建筑物的選址，要求住宅、辦公樓與這些設(shè)施保持一定的距離，以保障居民的健康。通信衛(wèi)星大多相對地球“靜止”——同步衛(wèi)星八、衛(wèi)星通信三顆同步衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)全球通信用碟形天線（大鍋）接收來自衛(wèi)星的信號中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

光是比微波頻率高得多的電磁波。

光通信的“高速公路”更寬廣。

利用頻率單一、方向高度集中的激光進(jìn)行通信，效果很好。九、光纖通信光纖通訊技術(shù)是近幾十年才發(fā)展起來的1966年，華裔物理學(xué)家高錕首次利用無線電波導(dǎo)通信的原理，提出了低損耗（20db/km）的光導(dǎo)纖維（簡稱光纖）的概念。1970年，美國康寧公司首次研制成功損耗為20db/km的石英光纖，它是一種理想的傳輸介質(zhì)。1970年，貝爾實(shí)驗(yàn)室研制成功室溫下連續(xù)振蕩的半導(dǎo)體激光器（LD）。從此，開始了光纖通信迅速發(fā)展的時(shí)代。各種光導(dǎo)纖維光可以沿著水流傳播光導(dǎo)纖維光在光導(dǎo)纖維中的傳播光纖通信的優(yōu)點(diǎn)：（1）傳輸頻帶極寬，通信容量很大；（2）光纖衰減小，無中繼設(shè)備，傳輸距離遠(yuǎn)；（3）頻率穩(wěn)定，信號傳輸質(zhì)量高；（4）光纖抗電磁干擾，保密性好。當(dāng)前最為普遍的手機(jī)通信系統(tǒng)主要由移動(dòng)臺(tái)、基站和移動(dòng)交換中心組成，它們形成了一個(gè)數(shù)字蜂窩系統(tǒng)。十、移動(dòng)通信在我國古代，人們用烽火臺(tái)進(jìn)行遠(yuǎn)距離緊急信息傳播，利用信鴿進(jìn)行信息的傳遞。十一、信息革命與人類文明1835年，美國畫家莫爾斯發(fā)明了第一臺(tái)實(shí)用的有線電報(bào)機(jī)。隨著電磁波時(shí)代的到來，無線電報(bào)、電話、無線電廣播、電視、雷達(dá)等新生事物極大地提高了信息傳遞效率。一、電磁波1.導(dǎo)線中電流的迅速