第四章 電磁振蕩與電磁波知識(shí)梳理 第1節(jié) 電磁振蕩 一、電磁振蕩的產(chǎn)生　電磁振蕩中的能量變化 1．振蕩電流：大小和方向都做周期性迅速變化的電流。 2．振蕩電路：能夠產(chǎn)生振蕩電流的電路。 3．LC振蕩電路：由電感線圈L和電容器C組成的電路，是最簡(jiǎn)單的振蕩電路，稱為L(zhǎng)C振蕩電路。如圖所示。 4．電磁振蕩：在LC振蕩電路中，電容器極板上的電荷量q，電路中的電流i，電容器里面的電場(chǎng)強(qiáng)度E、線圈里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，都在周期性地變化著。這種現(xiàn)象就是電磁振蕩。 5．電磁振蕩中的能量變化 (1)能量轉(zhuǎn)化：電容器放電過(guò)程中，電場(chǎng)能向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化。電容器充電過(guò)程中，磁場(chǎng)能向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化。 (2)無(wú)能量損失時(shí)，振蕩電路做等幅振蕩。 (3)實(shí)際振蕩電路中有能量損失，通過(guò)適時(shí)補(bǔ)充能量給振蕩電路，可使振蕩電路做等幅振蕩。 二、電磁振蕩的周期和頻率 1．周期：電磁振蕩完成一次周期性變化需要的時(shí)間。 2．頻率：周期的倒數(shù)，數(shù)值等于單位時(shí)間內(nèi)完成的周期性變化的次數(shù)。 如果振蕩電路沒有能量損失，也不受其他外界影響，這時(shí)的周期和頻率叫作振蕩電路的固有周期和固有頻率。 3．LC電路的周期和頻率公式：T＝2πeq \r(LC)，f＝eq \f(1,2π\(zhòng)r(LC))。其中周期T、頻率f、電感L、電容C的單位分別是秒(s)、赫茲(Hz)、亨利(H)、法拉(F)。 4．實(shí)際電路中的晶體振蕩器：其工作原理與LC振蕩電路的原理基本相同。 電磁場(chǎng)與電磁波 一、電磁場(chǎng) 1．麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的兩個(gè)基本假設(shè) (1)變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)。 (2)變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)。 2．電磁場(chǎng) 變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)總是相互聯(lián)系著，形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一的電磁場(chǎng)。 二、電磁波 1．電磁波的產(chǎn)生：變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播，形成了電磁波。 2．電磁波的特點(diǎn) (1)電磁波的傳播靠的是電和磁的相互“感應(yīng)”，而不是靠介質(zhì)的機(jī)械傳遞。 (2)電磁波在真空中的傳播速度等于光速c，光是電磁波。 (3)電磁波的電場(chǎng)強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B互相垂直，而且二者均與波的傳播方向垂直。 (4)電磁波能發(fā)生反射、折射、干涉、偏振和衍射等現(xiàn)象。 (5)電磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)換就是電場(chǎng)能量和磁場(chǎng)能量的轉(zhuǎn)換，電磁波傳播過(guò)程就是能量傳播過(guò)程。 第3節(jié) 電磁波的發(fā)射與接收 一、無(wú)線電波的發(fā)射 1．要有效地發(fā)射電磁波，振蕩電路必須具有兩個(gè)特點(diǎn) (1)要有足夠高的振蕩頻率。頻率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大。 (2)應(yīng)采用開放電路。振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)必須分散到盡可能大的空間。 2．開放電路 實(shí)際應(yīng)用中的開放電路，線圈的一端用導(dǎo)線與大地相連，這條導(dǎo)線叫作地線；線圈的另一端與高高地架在空中的天線相連。 3．無(wú)線電發(fā)射技術(shù) (1)載波：攜帶要傳遞的信號(hào)的高頻電磁波。 (2)調(diào)制：使載波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)。 (3)調(diào)制的分類： 調(diào)幅：使高頻電磁波的振幅隨信號(hào)的強(qiáng)弱而變的調(diào)制。 調(diào)頻：使高頻電磁波的頻率隨信號(hào)的強(qiáng)弱而變的調(diào)制。 二、無(wú)線電波的接收 1．接收原理 電磁波在傳播時(shí)遇到導(dǎo)體，會(huì)使導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以導(dǎo)體可用來(lái)接收電磁波，這個(gè)導(dǎo)體就是接收天線。 2．電諧振 當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)的現(xiàn)象。 3．調(diào)諧 使接收電路產(chǎn)生電諧振的過(guò)程。 4．解調(diào) 使聲音或圖像信號(hào)從接收到的高頻感應(yīng)電流中還原出來(lái)的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程是調(diào)制的逆過(guò)程。調(diào)幅波的解調(diào)也叫檢波。 5．高頻電視信號(hào)的傳播方式有三種：地面無(wú)線電傳輸、有線網(wǎng)絡(luò)傳輸以及衛(wèi)星傳輸。不同的傳播方式使用不同頻率范圍的電磁波，采取不同的調(diào)制方式。 第4節(jié) 電磁波譜 1．電磁波譜：按電磁波的波長(zhǎng)大小或頻率高低的順序把它們排列成的譜。按波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短依次為無(wú)線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線等。 2．不同電磁波的特點(diǎn)及應(yīng)用 特點(diǎn)用途無(wú)線電波波動(dòng)性強(qiáng)通信、廣播、導(dǎo)航紅外線熱作用強(qiáng)加熱、遙測(cè)、遙感、紅外線制導(dǎo)可見光感光性強(qiáng)照明、照相等紫外線化學(xué)作用熒光效應(yīng)殺菌消毒、治療皮膚病等X射線穿透力強(qiáng)檢查、探測(cè)、透視、治療γ射線穿透力最強(qiáng)探測(cè)、治療

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