【精品】高二物理 （人教大纲版）第二册 第十八章 电磁和电磁波 五、无线电波的发射和接收(备课资料)VIP免费

●备课资料1.电磁波的传播不同波长的电磁波有着不同的传播特性.无线电波的传播方式大致有三种：地波、天波和直线传播.地波是沿地球表面空间传播的.由于地面上有高低不平的山坡和房屋等障碍物，只有能绕过这些障碍物的无线电波才能被各处接收到.由于长波的波长比较长，都能够因衍射而绕过这些障碍物.地波沿地面传播，由于地球是导体，地球表面就会因电磁感应而激起感生电流，这就要消耗能量，因此地波在传播过程中有能量损失，而且电磁波的频率越高，这种能量损失越大.因此，从能量损失的角度来看，只有长波、中波和中短波适宜以地波的形式传播，对短波和微波则不适宜.由于地波在传播过程中要不断损失能量，因此中波和中短波的传播距离不太大，一般在几百千米范围内，收音机的这一波段一般只能收听到本地或附近省市的电台信号，长波的传播距离可以远得多，但发射长波的设备庞大，造价高.因此无线电广播一般不用长波，长波常用于超远程无线电通讯和导航技术领域.天波是依靠电离层的反射来传播的无线电波.电离层分布在大气层中距地60km到400km的范围内，它是空气受宇宙辐射后电离形成的.它的重要特征之一是能反射无线电波，它反射无线电波的本领随电磁波的频率增大而减小.它的另一特征是要吸收无线电波，它吸收无线电波的本领随电磁波频率的减小而增大.可见，各种无线电波中，频率太高的微波会穿过电离层而不被反射，频率太低的长波会被电离层吸收，短波最适宜于以天波的形式传播.由于短波靠电离层反射来传播，因此可以传播到几千千米以外的地方.电离层是不稳定的，白天电离程度高，夜晚电离程度低.由于夜晚电离程度低，它对中波和中短波的吸收减弱，这时中短波和中波也可以用天波的形式传播，因此在晚上可以收到许多远地的中波和中短波电台信号.由于电离层是不稳定的，因此被电离层反射的天波信号的强弱也是不稳定的，所以收音机接收短波广播时，声音常是忽大忽小.微波既不能以地波的形式传播，也不能依靠电离层的反射以天波的形式传播.微波只能在空间直线传播.由于地球表面是圆球形，沿直线传播的微波要从地面上某地传到地面上另一地时，就需要高处的天线或卫星来接收和转播.这种传播方式受大气的干扰小，能量损耗小，所以接收到的信号较强而且比较稳定.电视信号和雷达信号采用的都是微波.2.电磁污染通常我们所说的污染有大气污染、水污染、土壤污染和化学污染等.对于电磁污染，人们往往了解得很少，其实这种污染正悄悄地逼近人们.根据最新资料表明：电磁污染是比化学污染更为严重的污染.会给人们的健康带来更为深远的威胁和危害.那么什么是电磁污染呢？电磁污染是一种新形式的污染，又称电磁辐射，它是指空间中的电磁辐射超过安全标准而对人体造成危害的现象.电磁辐射的来源：首先，自从人类进入电器时代，电能的输送就遍及世界的每个角落，在输电线的周围存在着电场和磁场，特别是在电厂的周围存在着极为强烈的电磁场.存在电磁场就存在电磁辐射.其次，由于通讯手段的日益先进，各种发射台、中继站的大量使用都使人们生活的空间充满了电磁辐射，值得一提的是各种家电和手机也成了一种不可忽视的电磁场源，特别是手机的场源十分靠近人体和大脑，可能会影响到大脑的正常工作.据报道，现在地球空间的电磁波的强度约为一个世纪前的一亿倍以上.最后还有来自宇宙空间的突变的电磁场，比如太阳“黑子”活动频繁时，也会对地球电磁场造成显著影响.电磁辐射的危害：从20世纪70年代人们才开始这方面的研究，目前关于这方面的研究结果仍无定论，但有一点可以肯定：长期处于高强度电磁辐射的人，其神经系统、免疫系统及遗传物质结构都要受到严重的危害.其一、扰乱神经系统神经系统是人体进行正常生理活动的指挥中心，而大脑则是这个中心的司令员.电磁场可以通过下面两个方面对神经系统施加作用.一是电磁场可改变神经细胞细胞膜的膜电位和通透性，从而使得人体中正常的神经信号的传导受到影响.二是研究发现人脑中存在着极为微小的矿物磁性颗粒晶体，外部的高频电磁场会同这些颗粒发生作用，从而影响脑的功能进而扰乱神经系统的活动.具体表现为使人感到头晕头痛、失眠、记忆力衰退、易疲劳等症状....