普通高中物理选择性必修二 第四章第3节 无线电波的发射和接收

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• 普通高中物理选择性必修二 第四章第3节 无线电波的发射和接收
• 内容来源|普通高中教科书 物理 选择性必修第二册 人民教育出版社 软件|亿图脑图MindMaster
• 在普通的LC振荡电路中，电场主要集中在电容器的极板之间，磁场主要集中在线圈内部。在电磁振荡的过程中，电场能和磁场能主要是在电路内互相转化，辐射出去的能量很少，怎样才能有效地发射电磁波呢？
• 无线电波的发射
• 电磁波的发射
  • 有效发射电磁波的振荡电路的两个特点
    • 要有足够高的振荡频率。
      • 电磁波的频率与振荡电路中电磁振荡的频率相同。
      • 振荡电路向外界辐射能量的本领，与振荡频率密切相关。频率越高，发射电磁波的本领就越大。
      • 发射电磁波，需要用振荡器产生很高频率的电磁振荡。
    • 振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，才能有效地把能量辐射出去。
      • 开放电路
        • 将电容器两个极板拉开，增大电容器极板间的距离，减小极板间的正对面积，使电场和磁场扩展到电容器的外部。
        • 开放电路可以演化成一条导线。
        • 实际应用中的开放电路，线圈的一端用导线与大地相连（地线)，线圈的另一端与高高地架在空中的天线相连。
          • 这里描述的天线用于长波、中波、短波的无线电广播和通信。电视广播和微波通信的天线，在结构和原理上都与这种天线不同。
  • 调制
    • 让高频的电磁波随着被传递的信号而改变
      • 载波
        • 用来携带信号的电磁波叫作载波。
        • 在电磁波发射技术中，使载波随种种信号改变的技术叫作调制。
    • 调制的两种方法
      • 调幅（AM)
        • 使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变。
      • 调频(FM)
        • 使高频电磁波的频率随信号的强弱而变。
• 无线电波的接收
• 无线电波的接收
  • 接收天线
    • 电磁波在传播时如果遇到导体，会使导线中产生感应电流。因此，空中的导体可以用来接收电磁波，这就是接收天线。
  • 调谐
    • 接收电磁波后首先要从诸多的信号中把需要的信号选择出来，这就要设法使所需的电磁波在接收天线中激起的感应电流最强。
    • 电谐振
      • 当接收电路的固有频率跟收到的电磁波频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫作电谐振。
        • 相当于机械振动中的共振
      • 使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐。
  • 解调
    • 由调谐电路接收到的感应电流，是经过调制的高频电流，还需要把信号从高频电流中还原出来。
    • 把信号从高频电流中还原出来的过程叫作解调。
      • 解调是调制的逆过程。
      • 调幅波的解调也叫检波。
    • 解调之后得到原来的信号，经过放大就可以在扬声器或显示器中重现了。
• 电视广播的发射和接收
  • 发射系统
    • 通过摄像机的感光器件将景物的光信号转变为电信号。
    • 通过载波将信号调制成高频信号再进行传播。
  • 传播方式
    • 高频电视信号的传播方式主要有三种，即地面无线电传输、有线网络传输以及卫星传输。
    • 不同的传播方式使用不同频率范围的电磁波，采取不同的调制方式。
  • 接收端
    • 接收到高频电磁波信号以后，经过解调处理，将得到的电信号通过显示设备转变为图像信息。
    • 接收天线收到的电磁波除了载有图像信号外，还有伴音信号。伴音信号经解调后送到扬声器。
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