高二物理选修3-4-14.2-电磁振荡.ppt

第十四章 电磁波,14.2 电磁振荡,1. 振荡电流: 这种电路产生 的大小和方向做周期性变 化的电流, 叫振荡电流.,2. 能够产生振荡电流的电路叫振荡电路. 如图 示是一种简单的振荡电路, 称LC振荡电路.,3. LC回路产生的振荡电流按正弦规律变化.,一、电磁振荡的产生,电容器 具有充、 放电作用,线圈 具有自 感作用,UCULL,UC,UL,L,二、过程分析,电磁振荡中电流i、极板间的电压u、极板上的电量q、电场能和磁场能之间的对应关系,(1)、两个物理过程：,放电过程；电场能转化为磁场能，q i,充电过程：磁场能转化为电场能，q i,充电完毕状态：磁场能向电场能转化完毕，电场能最大，磁场能最小放电完毕状态：电场能向磁场能转化完毕，磁场能最大，电场能最小LC回路工作过程具有对称性和周期性，可归结为：,(2)、两个特殊状态：,1、电磁振荡的特点：,2、电磁振荡的变化规律：,3、变化规律的图象描述：,（E U）,（B ）,4、电磁振荡的物理实质： （1）q、i、E(U)、B都在发生周期性的变化； （2）电场能磁场能发生周期性的转化3. 等幅振荡（实际应用）,三、阻尼振荡和无阻尼振荡,1周期和频率：电磁振荡完成一次周期性变化所需的时间叫做周期，一秒钟内完成周期变化的次数叫做频率 LC回路的周期和频率由回路本身的特性决定这种由振荡回路本身特性所决定的振荡周期（或频率）叫做振荡电路的固有周期（或固有频率），简称振荡电路的周期（或频率）,2在一个周期内，振荡电流的方向改变两次；电场能（或磁场能）完成两次周期性变化,四、电磁振荡的周期和频率,定性解释： 电容越大，电容器容纳电荷就越多，充电和放电所需的时间就越长，因此周期越长，频率越低；自感越大，线圈阻碍电流变化的作用就越大，使电流的变化越缓慢，因此周期越长，频率越低,LC回路的周期和频率公式,（1）式中各物理量T、L、C、f的单位分别是s、H、F、Hz （2）适当地选择电容器和线圈，可使振荡电路物周期和频率符合我们的需要 （3）电场能、磁场能变化的周期为T=T/2,第一类：电容器的电荷q、电压u、电场E、 电场能E电、线圈的自感电动势e自,第二类：线圈的电流i、磁场B、磁场能E磁,两类量的变化规律相反. 即第一类增大时第二类减小; 第一类达最大时第二类为零.,两类量:,1、 LC振荡电路中电容器极板上电量q 随时间t变化的图线如图，由图可知：,A、在t1时刻电路中的磁场能最小 B、从t1到t2 ，电路中的电流值不断变小 C、从t2到t3 ，电容器不断充电 D、在t4时刻电容器的电场能最小,答案：ACD,2.当LC振荡电路中电流达到最大值时，下列叙述中正确的是（ ）。

A.磁感应强度和电场强度都达到最大值 B.磁感应强度和电场强度都为零 C.磁感应强度最大而电场强度为零 D.磁感应强度是零而电场强度最大,C,第三节无线电波的发射和接收,无线电波的接收,无线电波的发射,电视信号发射塔上的信号发射天线,无线电信号发射塔,振荡器,信号发射机房,彩塔接收天线,电报大楼上的接收天线,收音机内的接收装置就是一个简单的调谐电路,无线电波的波段划分（P82）,调制：使电磁波随各种信号而改变叫做调制调幅：使高频遮挡的振幅随信号而改变叫做调幅调频：使高频振荡的频率随信号而改变叫做调频电谐振：当接收电路的固有频率跟接收道的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电路最强，这种现象叫做电谐振调谐：使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐检波：从接受到的高频振荡中“检”出所携带的信号，叫做检波检波是调制的逆过程，因此也叫解调相关概念解释,1、发射装置：,振荡器,L1,L2,开放电路,地线,天线,无线电波由开放电路发射出去,振荡器电路,实际的发射装置,一、电磁波的发射,2、利用无线电波可以传递各种信号，例如：声音和图像 调制：使电磁波随信号改变，包括调幅（AM）、调频(FM),1、接收无线电波的装置：,收音机的调谐电路,通过可变电容改变调谐电路的固有频率，使其与接收电台的电磁波频率相同，这个频率的电磁波就在调谐电路里激起较强的感应电流，这样就选出了电台。

类似共振,可变电容,二、电磁波的接收,2、用调谐电路接收到的感应电流是调制的高频振荡电流，要直接感受到所需要的信号，还需要解调（也叫检波）第5节 电磁波谱,一、电磁波谱,按波长(或频率)的顺序把所有电磁波排列起来，称之为电磁波谱 无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线合起来构成范围非常广阔的电磁波谱,紫 靛,电磁波谱分布示意图,二、无线电波,无线电波：波长从几毫米到几十千米（频率小于300GHz)的电磁波 用途：通信、广播和天体物理研究等,(1)红外线是一种波长比红光的波长还长的不可见光其波长范围很宽，约760nm106nm,(2)显著作用：热作用3)由英国物理学家赫歇耳于1800年首先发现红外线，一切物体都在不停地辐射红外线，物体温度越高，其辐射出的红外线越强三、红外线,(4)用途:红外摄影、红外线遥感技术,非接触红外测温仪,红外线主要作用是热作用，可以利用红外线来加热物体和进行红外线遥感,注意: 烤箱中的红光,不是红外线,红外线是看不见的.,行星状星云NGC 7027的红外线照片,观察物体，照像等等，都是可见光的应用能作用于人的眼睛并引起视觉的光称为可见光，如：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各色光。

在电磁波中是一个很窄的波段，（波长为750nm370nm）四、可见光,五、紫外线,（2）由德国物理学家里特于1801年首先发现的，一切高温物体发出的光中，都有紫外线1）紫外线是一种波长比紫光还短的不可见光；其波长范围约为60nm400nm，,A、荧光效应；B、化学作用；C、杀菌消毒,利用紫外线的荧光作用检验人民币的真伪,注意: 消毒灯、验钞机灯看起来是淡蓝色的这不是紫外线紫外线看不见消毒灯、验钞机灯除发出紫外线外，还发出少量紫光和蓝光,紫外线杀菌灯,防紫外线雨伞,伦琴射线（X射线）是一种波长比紫外线更短的不可见光 特性：有较强的穿透能力六、X射线(又叫伦琴射线),X射线由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现,小资料,波长比紫外线更短的光叫做伦琴射线，也叫X射线.是德国物理学家伦琴在1895年发现的他的穿透能力很强，能使包在黑纸里的照像底片感光，下图是产生X射线的装置，叫做X射线管：,1、K是阴极,2、A是阳极 （也叫对阴极）,X射线：是高速电子流射到任何固体上都会产生伦琴射线，它是原子内层电子受激发后产生的X射线的应用,X射线照射下的鱼,七、射线,比X射线波长更短的电磁波，就是射线。

比X射线穿透能力更强射线对人体正常细胞有很强的的破坏作用，因此有射线可能出现的地方，必须提出警告，严加防护原子核衰变和核反应会向外发射r射线,练习,1、下列各组电磁波，按波长由长到短排列正确的是（ ） A.紫外线、可见光、红外线、 射线 B.可见光、红外线、紫外线、 射线 C. 射线、红外线、紫外线、可见光 D.红外线、可见光、紫外线、 射线,D,2、被誉为“神刀”的刀在治疗脑肿瘤的时候不需要对患者实施麻醉，手术时间短用刀治疗脑肿瘤主要是利用了（ ） A. 射线具有很强的穿透能力 B. 射线很强的电离能力 C. 射线具有很高的能量 D. 射线很容易绕过障碍物继续向前传播,练习,AC,。