初中物理人教版九年级全册第2节 电磁波的海洋课文配套ppt课件
展开2014年3月8日,马来西亚航空公司波音777200ER型飞机,执行MH370航班任务,起飞时间00:42,飞机约01:20在胡志明管制区同管制部门失去通讯联络,同时失去雷达信号。机上共有239人,载有154名中国乘客。
2018年5月14日,川航3U8633航班从重庆至拉萨飞行途中,在9 800 m高空,驾驶舱右侧挡风玻璃破裂脱落,导致座舱失压。随后,机组成功处置,在成都双流机场安全备降,确保了机上119名旅客和9名机组人员的安全。整个事件过程中,机组也曾有一段时间与交通管制台失去联系。空中客机怎么会与地面失去联系呢?每天都有空中客机起飞与降落,那么客机是靠什么与地面建立联系的呢?
电磁波在信息的传递中扮演着十分重要的角色。
那么电磁波是怎样产生的呢?
体验感受电磁波的存在:在打开的收音机的附近,让一节旧电池的负极与一根锉良好接触,正极连接一根导线,拿着导线头,让它们与锉接触,并在锉面上滑动(如图)。
仔细观察实验现象,交流讨论为什么旁边的收音机会发出“喀喀”声?
(1)当导线头在锉面上滑动时,在导线与电池组成的电路中产生了快速变化的电流,变化的电流产生了电磁波,收音机接收了这一电磁波,并把它放大转换成声音,这就是我们听到的“喀喀”声。(2)电磁波的产生:当导体或电路中的某处有迅速变化的电流时,在周围空间就会产生向外传播的电磁波。
1.电磁波的传播不需要介质
声音的传播需要固体、液体、气体等介质,电磁波的传播需要介质吗?
把一个手机放入真空罩中,拨打这个手机的号码,看手机有没有反应。
电磁波的传播不需要介质,真空也可以传播电磁波。
(1)波长:邻近的两个波峰(或波谷)的距离。单位:米。(2)频率:在某确定位置,1 s内有多少次波峰或波谷通过,波的频率就是多少。单位:赫兹(Hz)、千赫(kHz)、兆赫(MHz)。(3)波速:用来描述波传播快慢的物理量。单位:米/秒。光也是一种电磁波,光速即为电磁波的传播速度,真空光速:c≈3×108 m/s。
电磁波与我们的生活是密切相关的,大家想一想电磁波在我们生活中都有哪些应用?
电磁波的应用:(1)在医学上:医生用γ射线做脑部手术,用X射线透视来判断身体某些部位是否出现异常。(2)在通信中:在通信领域利用无线电波来传输信息,如收看电视、收听广播、接收手机信号等。(3)在生活中:日常用的电视机、空调等设备的遥控器都是红外线遥控,即都是用电磁波来工作的。
红外一体化摄像机随着人们安全防范意识的提高、对重要场所24 h连续电视监控的需要和红外成像技术的成熟,红外一体化摄像机的使用率越来越高,已逐渐发展成为一种趋势,不仅在银行、金库、博物馆、档案馆、图书文献库、监狱等重要部门应用,而且也在居民小区等一般电视监控工程中得到使用。
光是一种电磁波,具有与无线电波一样的本质。人眼可见的只是光的一部分,我们称其为可见光,可见光的波长范围为380~780 nm,可见光波长由长到短分为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫光,波长比紫光短的称为紫外线,波长比红光长的称为红外线。红外线的波长在780 nm~1 000 μm,介于无线电波与可见光之间。红外灯按其红外线辐射机理分为半导体固体发光(红外发射二极管IRLED)红外灯和热辐射红外灯两种。目前在CCTV红外摄像机中前者使用较多。红外发射二极管(IRLED)红外灯的原理是:由红外发光二极管矩阵组成发光体,红外发
射二极管由红外辐射效率高的材料(常用砷化镓GaAs)制成PN结,外加正向偏置电压,向PN结注入电流激发红外光。光谱频率分布为中心波长830~950 nm,半峰带宽约40 nm,它是窄带分布,为普通CCD黑白摄像机可感受的范围。红外发光二极管的发射功率用辐照度(μW/m2)表示。红外二极管的最大辐射强度一般在光轴的正前方,并随辐射方向与光轴夹角的增加而减小。辐射强度为最大值的50%的角度称为半强度辐射角,即半功率角。不同封装工艺型号的红外发光二极管的辐射角度有所不同。
红外一体化摄像机成像原理是:在夜视监控系统中,常规的办法是利用可见光照明,但这种方式存在不能隐蔽、容易暴露监控目标等缺点,因此使用较少;目前隐蔽、科学的夜视监控采用的是红外摄像技术。红外摄像技术分为被动式和主动式。被动红外摄像技术利用的原理是任何物质在绝对零度(-273 ℃)以上都有红外线辐射,物体的温度越高,辐射出的红外线越多。利用此原理制成的摄像机最典型的就是红外热像仪,但是,这种特殊的红外摄像机造价昂贵,因此仅限于军事或特殊场合使用。而主动红外摄像技术是采用红外灯辐射“照明”(主要是
红外线),应用普通低照度黑白摄像机、彩色转黑白摄像机或红外低照度彩色摄像机,感受周围景物和环境反射回来的红外线实现夜视监控。主动红外摄像技术成熟、稳定,成为夜视监控的主流。红外一体化摄像机是将摄像机、防护罩、红外灯、供电散热单元等综合成为一体的摄像设备。它实现夜视的基本原理是利用普通CCD黑白摄像机可以感受红外线的光谱特性(即可以感受可见光,也可以感受红外线),配合红外灯作为“照明源”来夜视成像。红外灯的功率和角度、摄像机的配置、一定焦距的
感红外镜头以及是否有良好的供电散热处理是判断红外一体化摄像机性能的重要参数。目前市场上也有许多产品是摄像机与红外线投射器分开的,这需要用户对红外灯和摄像机的性能有足够的了解,能够根据红外灯的角度、摄像机镜头参数等做合理的搭配。
1.将一根导线的一端与电池的负极相连,另一端与电池的正极时断时续地接触,旁边的收音机就会发出“咔咔”的声音,这是因为收音机收到了电池与导线产生的( )A.超声波 B.次声波 C.电磁波 D.光波
2.某卫星的微波探测仪可探测“月壤”发出的频率为3.0 GHz、7.8 GHz、19.35 GHz和37.0 GHz的微波辐射,下列说法正确的是( )A.微波属于电磁波B.微波是可见光C.这四种微波在真空中的波长一样D.这四种微波在真空中的传播速度不同
3.我们生活在电磁波的海洋中,当需要防止电磁波干扰时,通常用金属壳将电磁波与需加以屏蔽的区域隔开,避免电磁波进入,这种做法就是电磁屏蔽。中国科技馆有一个金属小屋,侧面的大窗上镶嵌着一块电磁屏蔽玻璃,如图所示。请你自选器材设计一个实验,检验这块电磁屏蔽玻璃是否能够屏蔽电磁波,写出实验步骤和判断方法。
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