第十九章走進信息時代第二節讓信息“飛”起來上海科學技術出版社九年級|全一冊

什么能讓信息飛起來？電磁波。電磁波是怎樣產生的？當導體中的電流迅速變化時（既可以是方向變化，也可以是強弱變化），導體就會向四周發射一種波，這種波是由電磁現象產生的，叫做電磁波。電磁波的定義：導體中迅速變化的電流在周圍空間產生的波叫做電磁波。一、認識電磁波二、電磁波的形式電磁波的形式多種多樣γ射線、X射線、紫外線、紅外線、微波、無線電波（微波、超短波、短波、長波）、可見光、激光等都是電磁波。除了自然界本身產生的電磁波外，人們還用專門儀器發射各種形式的電磁波用以傳遞信息和傳遞能量。我們生活在電磁波的海洋里。由于各種形式的電磁波的性質各不相同,因而也有許多不同的用途。三、電磁波的應用γ射線(γ-ray)是放射性物質發出的電磁波,波長在2×10-10m以下，是一種能量很大的光子流。在醫療上用γ射線作為“手術刀”來切除腫瘤,叫做γ刀,有很好的治療效果。1、醫學上用γ射線做腦手術接受γ刀手術的病人三、電磁波的應用1.1895年德國物理學家倫琴在研究陰極射線的性質時,發現陰極射線(高速電子流)射到玻璃壁上,管壁會發出一種看不見的射線,倫琴把它叫做X射線.2.產生條件:高速電子流射到任體固體上,都會產生X射線。3.特性:穿透本領很強。4.應用:醫療上透視人體。如用X光片判斷是否骨折、做胸透、CT、磁共振。工業上金屬探傷。2、X射線在醫學上、工業中有廣泛的應用金屬探傷醫用X光機1801年德國的物理學家里特,發現在紫外區放置的照相底板感光,熒光物質發光。特性:主要作用是化學作用,還有很強的熒光效應,殺菌消毒作用。應用:醫院里病房和手術室的消毒.治療皮膚病,硬骨病。照明和誘殺害蟲的日光燈,黑光燈。紫外照相,可辨別出很細微差別,如可以清晰地分辨出留在紙上的指紋。三、電磁波的應用3、用紫外線殺菌1800年英國物理學家赫謝耳用靈敏溫度計研究光譜各色光的熱作用時,把溫度計移至紅光區域外側,發現溫度更高,說明這里存在一種不可見的射線,后來就叫做紅外線。(用棱鏡顯示可見光譜)

特點:最顯著的是熱作用

應用:(1)遙控器。生活中的電視機、空調遙控器發射的都是紅外線。(2)紅外線加熱。這種加熱方式優點是能使物體內部發熱,加熱率高,效果好。(3)紅外攝影。(遠距離攝影,高空攝影,衛星地面攝影)這種攝影不受白天黑夜的限制。(4)紅外線成像(夜視儀)可以在漆黑的夜間看見目標。(5)紅外遙感?？梢栽陲w機或衛星上戡測地熱,尋找水源,監測森林火情,估計農作物的長勢和收成,預報臺風,寒潮。三、電磁波的應用4、紅外線遙控器三、電磁波的應用4、微波在通信領域大顯身手。5、無線電波，生活中、生產中、軍事上都有應用。生活中：電視機、收音機等。生產中：遠距離生產調度用電臺等。軍事上：雷達等。所有的波都有波速、波長、頻率。電磁波也一樣。波速：波傳播的快慢稱為波速。電磁波不同于聲波，它能在真空中傳播（即電磁波的傳播不需要介質）。在真空中傳播的速度等于光速，即c＝3×108m/s.空氣中的光速接近于真空中的光速。波長：波長是相鄰兩個波峰（或波谷）間的距離。用字母λ表示。波長的國際單位是m。頻率：表示單位時間內振動的次數。即在1s內，出現的波峰數（或波長數）。用符號ν表示。國際單位制中，頻率的單位是赫茲（Hz），簡稱赫。常用的頻率單位有千赫（kHz）和兆赫（MHz）。1kHz=103Hz1MHz=106Hz四、電磁波的特征★★★四、電磁波的特征波速（c）、波長（λ）、頻率（ν）的關系：c＝λν變式：cλ＝νν＝cλ頻率越高，波長越短頻率越低，波長越長波長與頻率互成反比關系頻率越高，傳遞的信息量越大實驗證明，不僅無線電波是電磁波，光、X射線、γ射線等也都是電磁波。它們的區別僅在于頻率或波長有很大差別。光波的頻率比無線電波的頻率要高很多，光波的波長比無線電波的波長短很多；而X射線和γ射線的頻率則更高，波長則更短。為了對各種電磁波有個全面的了解，人們按照波長或頻率的順序把這些電磁波排列起來，這就是電磁波譜。電磁波譜圖四、電磁波的特征1、信息的加載聲音、圖像等信息是無法直接用電磁波傳遞的。但將聲音和圖像變成電信號后便可以利用電磁波傳播出去。2、信息的傳播聲音通過話筒變成音頻電信號，圖像經過攝像機變成視頻信號后，便可以由調制器加在由振蕩器產生的高頻電磁波上并通過天線發射出去。3、信息的接收接收裝置通過調諧器選定我們需要的電磁波，再通過解調器去掉電磁波，由揚聲器將音頻電信號還原成聲音，由顯像管將視頻信號還原成圖像。五、電磁波傳遞信息電磁波有利也有弊。電磁污染，已被認為是繼大氣污染、水質污染、噪聲污染后的第四大公害。電磁污染是指天然的和人為的各種電磁波干擾和有害的電磁輻射。當電磁波達到一定強度時，會導致控制系統和信息傳輸系統的失控，也會引發頭疼、失眠、記憶衰退等癥狀的產生。六、電磁波的危害與預防電磁污染源的種類（1）天然電磁污染源。如雷電、火山噴發、地震和太陽黑子活動的磁爆都能產生電磁干擾。（2）人為電磁污染源。人為源按頻率的不同可分為工頻場源與射頻場源。工頻場源以大功頻輸電線路產生的電磁污染為主，也包括若干放電型污染源。射頻場源主要由無線電或射頻設備工作過程產生的電磁感應與電磁輻射所引起的。目前人為電磁污染源已成為環境污染的主要來源。電磁污染危害現象1.電磁輻射能干擾電視的收看，使圖像不清或變形，并發出令人難受的噪聲。電磁污染會干擾收音機和通信系統工作，使自動控制裝置發生故障，使飛機導航儀表發生錯誤和偏差，影響地面站對人造衛星、宇宙飛船的控制。2.電磁輻射對人體危害程度隨波長而異，波長愈短對人體作用愈強，微波作用最為突出。處于中、短波頻段電磁場（高頻電磁場）的操作人員，經受一定強度與時間的暴露，將產生身體不適感，嚴重者引起神經衰弱，如心血管系統的植物神經失調。六、電磁波的危害與預防電磁污染的防護⑴安設電磁屏蔽裝置。在電磁場傳遞的途徑中，安裝屏蔽裝置，使有害的電磁強度降低到容許范圍內。這種裝置為金屬材料的封閉殼體。當交變電磁場傳向金屬殼體時，幅度衰減。電磁屏蔽可分有源場屏蔽和無源場屏蔽兩類。⑵其它綜合性的防治對策。例如工業布局合理，使電磁污染源遠離居民稠密區；改進電氣設備；在近場區采用電磁輻射吸性材料或裝置；實行遙控。六、電磁波的危害與預防本節總結1、電磁波的產生：迅速變化的電流產生電磁波。2、電磁波的應用：⑴傳遞信息。⑵傳遞能量。3、電磁波的特征：波速：波傳播的快慢稱為波速。電磁波不同于聲波，它能在真空中傳播（即電磁波的傳播不需要介質）。在真空中傳播的速度等于光速，即c＝3×108m/s=3×105Km/s.空氣中的光速接近于真空中的光速。波長：波長是相鄰兩個波峰（或波谷）間的距離。用字母λ表示。波長的國際單位是m。頻率：表示單位時間內振動的次數。即在1s內，出現的波峰數（或波長數）。用符號ν表示。國際單位制中，頻率的單位是赫茲（Hz），簡稱赫。常用的頻率單位有千赫（kHz）和兆赫（MHz）。1kHz=103Hz1MHz=106Hz4、電磁干擾與防護：⑴干擾儀器⑵傷害人體。防護：金屬屏蔽。c＝λν本節是19章的重點。主要內容：1、一種電磁波的波長是200m，它表示：（）A．這種電磁波能傳遞的距離是200m

B．這種電磁波1s能傳播200mC．這種電磁波1s內出現200個波峰和波谷D．這種電磁