雷达是利用电磁波来进行定位和导航的

一、无线电波1、无线电技术中使用的电磁波叫无线电波。

2、无线电波的波长从几毫米到几十千米不等。 根据波长(或频率)又可以把无线电 波分成长波、中波、中短波、短波和微波 等几个波段。

无线电波的波段分布(根据：波长/频率)

二、无线电波的发射1.要有效发射电磁波，振荡电路须具有如下特点： ⑴要有足够高的振荡频率。 ⑵振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空 间，这样才能有效地把能量辐射出去。

二、无线电波的发射2、发射无线电波的目的： 传递信息(信号). 3、调制 使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制。

进行调制的装置叫做调制器. 耍传递的电信号叫做调制信号.

调制分调幅和调频两种方式.

A、调幅： 使高频振荡电磁波的振幅随调制信号而改变叫做调幅. 调幅广播(AM)一般使用中波和短波波段。

B、调频： 使高频振荡电流的频率随调制信号而改变叫做调频。 调频广播(FM)和电视广播都采用调频的方法来调制， 通常使用微波中的甚高频(VHF)和超高频(UHF)波段。

三、无线电波的传播方式：

长波

短波

微波

微波

长波

长波: 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……)

短波

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

一、无线电波1、无线电技术中使用的电磁波叫无线电波。

2、无线电波的波长从几毫米到几十千米不等。 根据波长(或频率)又可以把无线电 波分成长波、中波、中短波、短波和微波 等几个波段。

无线电波的波段分布(根据：波长/频率)

二、无线电波的发射1.要有效发射电磁波，振荡电路须具有如下特点： ⑴要有足够高的振荡频率。 ⑵振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空 间，这样才能有效地把能量辐射出去。

二、无线电波的发射2、发射无线电波的目的： 传递信息(信号). 3、调制 使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制。

进行调制的装置叫做调制器. 耍传递的电信号叫做调制信号.

调制分调幅和调频两种方式.

A、调幅： 使高频振荡电磁波的振幅随调制信号而改变叫做调幅. 调幅广播(AM)一般使用中波和短波波段。

B、调频： 使高频振荡电流的频率随调制信号而改变叫做调频。 调频广播(FM)和电视广播都采用调频的方法来调制， 通常使用微波中的甚高频(VHF)和超高频(UHF)波段。

三、无线电波的传播方式：

长波

短波

微波

微波

长波

长波: 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……)

短波

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

利用电磁左手材料调控电磁波的偏振反转

查 扬 汪人甫 *俞 熹

（复旦大学，物理系 上海邯郸路220号 200433）

摘要：通过各向异性的电磁介质板的反射，电磁波的偏振状态可以被任意地调节，在特定的条件下甚至可以完全反转. 文中, 作者在微波测量系统的基础上设计了一个测量偏振反转的实验，在特定的频率观测到了偏振反转的极大值. 另外作者还提出了一个提高偏振反转率的方案并通过实验验证了其有效性. 通过转移矩阵方法计算得到了偏振反转的理论结果并与实验结果进行了对比. 关键词：电磁左手材料 各向异性 偏振反转

中图分类号： 文献标识码：Ａ, 文章编号: 1000-0712(2008).

偏振是电磁波的一个很重要的性质，人们总希望可以完全调控电磁波的偏振状态.近年来出现的电磁左手材料，是一种人工制备的具有负介电1常数和磁导率的新型材料，具有许多奇异的电磁特性，如任意相位反射、反多普勒效应、完全光子带隙等3. 最新的研究已经证明4，经过一块具有各向异性参数的左手材料板的反射，电磁波偏振状态可以被任意地调节，在一定条件转到与原先完全垂直的方向，称为偏振反转.本文在微波测量实验系统的基础上，自行设计并搭建了一个测量电

电磁场与电磁波

教 案

: 课程: 电磁场与电磁波

第7章 非导电介质中的电磁波课时:6学时

武汉理工大学信息工程学院

教师：刘岚

1

内容

电磁场与电磁波

2

电磁场与电磁波

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电磁场与电磁波

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电磁场与电磁波

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电磁场与电磁波

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电磁场与电磁波

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实验三 电磁波的极化一、实验目的 1、学习了解极化波的产生及其特点。 2、研究自制的电磁波感应器的极化特性，加深对电磁波极化特性的理解。 二、实验原理1、极化的定义: 指空间某固定位置处场矢量(电场、磁场)随时间变化的特性 2、极化类型: (1) 直线极化 合成波电场大小随时间变化，但矢端轨迹与x轴夹角不变。 若 E 的变化轨迹在 x 轴上 ( 0 ) ,称为 x 轴取 向的线极化波。 E E sin( t z )x xm

y

若 E 的变化轨迹在 y 轴上 ( 90 ) ,称为 y 轴取 向的线极化波。 E E sin( t z ) y ym

x直线极化的平面波

(2) 圆极化

电场强度矢量端点的轨迹是一个圆。

y

E电场矢量终端运动方向与电磁波传播方向满足右手螺旋关系 ——右旋圆极化波。 电场矢量终端运动方向与电磁波传播方向满足左手螺旋关系 ——左旋圆极化波。

x

圆极化的平面波

(3) 椭圆极化 电场强度矢量端点的轨迹是一个椭圆。

y

x椭圆极化与圆极化类同，分右旋极化和左旋极化。椭圆极化的平面波

三、实验内容移动感应器位置，观察在不同形式的接收天线情况下灯泡达到同 等亮度时与发射天线的距离，总结电磁波不同极化

第十八章电磁场和电磁波

18.1 电磁振荡

一、教学目标: 1、知识目标

认识LC回路产生电磁振荡的现象，了解LC回路工作电流、电量变化的规律。 2、能力目标

通过电磁振荡的观察和分析，培养学生的推理能力、观察能力和超常思维能力，使学生逐步掌握研究物理问题的科学方法。

3、情感目标

通过本节课的学习，激发学生的学习兴趣，培养他们严谨的科学态度。 二、教学重点

LC回路工作过程及相关物理量变化的规律 三、教学难点

理解电磁振荡一个周期内电流的变化规律 四、教学方法： 探究法

五、教 具

LC振荡电路示教板一套、示教电流计一只，大电容一只，示教示波器一只，实物投影仪一台和多媒体课件等。

六、教学过程

（一）创设问题情境，引入新课题 （导入画面）

师：大家看到的画面是和平号空间站发射场面。和平号上天后，人们是怎样知道它到达预定的地点呢？

生：无线电波。

师：无线电广播、电视、人造卫星、导弹、宇宙飞船等，传递信息和跟地面的联系都要利用电磁波。现代社会的各个部门，几乎都离不开“电磁波”，可以说“电”作为现代文明的标志，“电磁波”就是现代文明的神经中枢，或者叫现代化的代名词。

那么，电磁波是什么？它是怎样产生的？它有什么性质？怎样利用它传递信

电磁场电磁波复习重点

第一章 矢量分析

1、矢量的基本运算

标量：一个只用大小描述的物理量。 矢量：一个既有大小又有方向特性的物理量，常用黑体字母或带箭头的字母表示。 2、叉乘 点乘的物理意义 会计算

3、通量源 旋量源的特点

通量源：正 负 无

旋度源：是矢量，产生的矢量场具有涡旋性质，穿过一曲面的旋度源等于（或正

比于）沿此曲面边界的闭合回路的环量，在给定点上，这种源的（面）密度等于 （或正比于）矢量场在该点的旋度。 4、通量、环流的定义及其与场的关系

通量：在矢量场F中，任取一面积元矢量dS,矢量F与面元矢量dS的标量积F.dS定义为矢量F穿过面元矢量dS的通量。

如果曲面 S 是闭合的，则规定曲面的法向矢量由闭合曲面内指向外； 环流：矢量场F沿场中的一条闭合路径C的曲线积分 称为矢量场F沿闭合路径C的环流。

如果矢量场的任意闭合回路的环流恒为零，称该矢量场为无旋场，又称为保守场。如果矢量场对于任何闭合曲线的环流不为零，称该矢量场为有旋矢量场，能够激发有旋矢量场的源称为旋涡源。电流是磁场的旋涡源。 5、高斯定理、stokes定理 静电 静场 高斯定理：

从散度的定义出发，可以得到矢量场在空间任意闭合

电磁场电磁波复习重点

第一章 矢量分析

1、矢量的基本运算

标量：一个只用大小描述的物理量。 矢量：一个既有大小又有方向特性的物理量，常用黑体字母或带箭头的字母表示。 2、叉乘 点乘的物理意义 会计算

3、通量源 旋量源的特点

通量源：正 负 无

旋度源：是矢量，产生的矢量场具有涡旋性质，穿过一曲面的旋度源等于（或正

比于）沿此曲面边界的闭合回路的环量，在给定点上，这种源的（面）密度等于 （或正比于）矢量场在该点的旋度。 4、通量、环流的定义及其与场的关系

通量：在矢量场F中，任取一面积元矢量dS,矢量F与面元矢量dS的标量积F.dS定义为矢量F穿过面元矢量dS的通量。

如果曲面 S 是闭合的，则规定曲面的法向矢量由闭合曲面内指向外； 环流：矢量场F沿场中的一条闭合路径C的曲线积分 称为矢量场F沿闭合路径C的环流。

如果矢量场的任意闭合回路的环流恒为零，称该矢量场为无旋场，又称为保守场。如果矢量场对于任何闭合曲线的环流不为零，称该矢量场为有旋矢量场，能够激发有旋矢量场的源称为旋涡源。电流是磁场的旋涡源。 5、高斯定理、stokes定理 静电 静场 高斯定理：

从散度的定义出发，可以得到矢量场在空间任意闭合

3.1电磁波的发现

学习目标:

1．理解麦克斯韦的电磁场理论．

2．知道电磁波是如何形成的．

3．知道赫兹实验在物理学发展中的贡献．

4．掌握电磁波的传播速度．

重点: 掌握电磁波的传播速度理解麦克斯韦的电磁场理论

难点: 知道电磁波是如何形成的

自主预习:

[知识梳理]

一、麦克斯韦的电磁场理论

1．变化的磁场产生电场

(1)在变化的磁场中放一个闭合的电路，由于穿过电路的磁通量发生变化，电路里会产生感应电流．这个现象的实质是变化的磁场在空间产生了电场．

(2)即使在变化的磁场中没有闭合电路，也同样要在空间产生电场．

2．变化的电场产生磁场

变化的电场也相当于一种电流，也在空间产生磁场，即变化的电场在空间产生磁场．3．麦克斯韦不仅预言了电磁波的存在，而且揭示了电、磁、光现象在本质上的统一．二、电磁波及赫兹的火花实验

1．电磁场

(1)如果在空间某区域有不均匀变化的电场，那么这个变化的电场就在空间引起变化的磁场，这个变化的磁场又会引起新的变化的电场和磁场……于是，变化的电场和磁场交替产生，由近及远地传播，形成电磁波．

(2)特点

①电磁波可以在真空中传播．

②电磁波的传播速度等于光速．

③光在本质上是一种电磁波．

④光是以波动形式传播的一种电磁振动．

2．赫兹的火花实验

(1)赫兹首先捕捉到

4.3

4.3电磁波的发射和接收导学案

课题：《4.3电磁波的发射和接收》导学案

[学习目标]

了解无线电广播发射和接收技术中，调制、调幅、调频、调谐、解调的含义。

了解电视摄像管的基本结构以及电视广播发射和接收过程。

了解移动通信的基本过程。了解基站的作用。

了解通信技术的发展对人类文明的促进作用。

【自主导学】

古代：烽火台邮递员

现代：电磁波来传递信息：c=

思考：怎么接收与发射？

设备：

天线是发射与接收无线电波的必要设备

一、无线电波的发射

振荡器：能产生频率很高的交变电流的器件。

载波：振荡器产生的高频交变电流，是用来携带声音、图象等信息的，叫做载波。

调制：把信息加到载波上，使载波随信号而改变的技术叫调制。

4.3

调幅：高频载波的振幅随信号而改变叫调幅波。

调频：高频载波的频率随信号而改变叫调频波。

调频波优点：不变，抗干扰能力强，失真较小。

缺点：接收机结构复杂，服务半径比较小。

二、无线电波的接收

调谐：从众多的电磁波中的电台的技术叫做调谐。

解调：从接收的载波中将等信息“取”出来叫做解调。

三、电视发射系统中：

摄像机、摄像管，扫描，

扫描一帧要0.04s，1s内送25帧图象。

除了图象信号外，还有伴音信号。3、电视和广播的发射和接收过程

四、移动通信

移动电话：电磁波发射器，电磁