1、3.3 电磁波谱 电磁波的应用,电磁波谱,按照波长（频率）的顺序把所有的电磁波排列起来，称为电磁波谱。,无线电波,红外线,可见光,紫外线,X射线,射线,400700nm,波长在减小,频率在增大,通常使用的无线电波的波长范围从几毫米到几千米，根据波长或频率把无线电波分成几个波段，如下表所示：,无线电波,红外线、可见光、紫外线,1、红外线,可见光,引起视觉,760400nm,红外线的波长为760nm106nm，不能引起视觉任何物体都在辐射红外线，温度越高，辐射的红外线越强，波长越短,赫歇尔，1800年，利用温度计在日光光谱红端以外观察到增温现象。,红外线主要作用是热作用,红外线的波长较长，容易衍射
2、，容易穿过云层,加热 烘烤 理疗,遥感 遥控 遥测 制导,红外摄影 热成像,红外线加热，这种加热方式优点是能使物体内部发热，加热效率高，效果好。,非接触红外测温仪,利用红外线检测人体的健康状态，本图片是人体的背部热图，透过图片可以根据不同颜色判断病变区域,红外线检视器是利用红外线能穿透颜料的特性，揭示顏料层下隐藏的资料利用红外线发射器、接收器及屏幕显示器，油画上炭笔初稿及已往曾经进行过的修复工作都能一一呈现于眼前,红外线卫星云图显示一九九九年九月十六日台风约克于清晨靠近香港时,中心的风眼清晰可见,红外遥感，可以在飞机或卫星上勘测地热，寻找水源、监测森林火情，估计农作物的长势和收成，预报台风、寒
3、潮。,行星状星云NGC 7027的红外线照片,红外摄影，（远距离摄影、高空摄影、卫星地面摄影）这种摄影不受白天黑夜的限制。,里特，1801年，发现紫光以外仍能使胶片感光，即有另一种不可见光，称为紫外线,紫外线的波长为60nm400nm，不能引起视觉,紫外线的主要作用是荧光作用和化学作用,日光灯,杀菌 消毒 医疗,防伪标志,紫外线,有助人体合成维生素D,利用紫外线的荧光作用检验人民币的真伪,紫外线杀菌灯,250nm-260m波长能起到很好的杀菌作用，此波长区间能破坏其染色体，起到光化作用。,由于紫外线能够穿透细胞使其死亡，因此用紫外线消毒时要注意不能直接照射到人的皮肤，尤其是人的眼睛，紫外线杀菌
4、灯点亮时不要直视灯管。,伦琴(德国 物理学家)在研究阴极射线时，让一束电子流通过一个用纸板包裹起来的玻璃管每次电子流通过时都会使一片偶然放在旁边的胶片感光伦琴经试验证实这不是阴极射线引起的，说明试验中肯定存在着某种穿透物质能力更强的不可见射线伦琴把这种未知的射线称为“X射线” 故又称伦琴射线,X射线管,高速电子打在对阴极，表面原子的内层电子受激发发出x射线,X射线（伦琴射线）,伦琴射线的波长数量级为101103nm，有强的穿透性，射线穿透的物质的厚度跟物质密度有关不能穿过铅板,医学透视检查 治疗,工业透视探测,胸透全称荧光透视，为常用X线检查方法。它是利用X线具有穿透性、荧光性和摄影效应的特性
5、，使人体在荧屏上形成影像，由于人体组织有密度和厚度的差别，当X线穿透人体不同组织时，X线被吸收的程度不同，所以到达荧屏上的X线量就有差异，形成黑白对比不同的影像，为医生的诊断提供依据。,X射线照射下的鱼,X射线照射下的手,此外还有比伦琴射线波长更短的电磁波(10-2nm)，那就是射线,宇宙射线,放射性元素衰变,穿透力极强,工业探伤,伽马刀杀死病态细胞,对正常细胞极强的破坏作用,伽玛射线(),利用伽马射线的强穿透性、准确定位性和对细胞的强破坏性，伽玛刀主要用于治疗颅脑肿瘤,3.4 无线电波的发射、传播和接收,一、无线电波的发射,怎样才能有效的将电磁波发射出去？,1、振荡电路产生的电场、磁场必须分
6、布到广大开放空间。“开放电路”2、要有足够高的振荡频率。,问题：我们要传递的讯号不是等幅高频振荡电流，而是一些低频讯号（如：声音讯号频率只有几百至几千赫兹，图象讯号频率也不过上万赫兹）能否把它们直接发送出去？,类比：(电磁波发射汽车运货)“货物”要传送的声音、图象等讯号“装上货物”的过程调制信号过程,一、无线电波的发射,无线电波的波段分布（根据：波长/频率）,阅读教材讨论交流:无线电波有几种主要传播方式？为什么不同波段的无线电电波采用不同的传播方式?,长波、中波、中短波,短波,微波,二、无线电波的传播方式：,长波（中波、中短波）:波长较长，容易产生衍射现象。长波在地面传播时能绕过障碍物（大山、高大建筑物）,长波容易被电离层吸收；短波容易被电离层反射；微波容易穿过电离层。,微波: 频率很高；直线传播。,电磁波遇到障碍物要发生反射，波长越短，传播的直线性越好，反射性越强，因此雷达用的是微波波段的无线电波。,雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备。,三、无线电波的接收：,接收电路,在无线电技术中，用天线和地线组成的接收电路来接收电磁波,选台,（电谐振 ）,调谐,利用“电谐振” 现象,检波（解调）,接收,
