電磁波的發射和接收

☆學生：思考、討論，答問…（答案：波長越長，衍射越容易；反之，趨於直線傳播。）

無線電波能夠如此廣泛地為人類服務，它是怎樣實現相應的功能的呢？

無線電波的發射要解決兩大問題：1、盡可能地發射得更遠；2、資訊載入。

關於問題1，前一節已經介紹由閉合電路變成開放電路的努力。這裡只需補充一點，傳播越遠，輻射出去的能量就越多，開放電路需要補充的能量也就越多。這個補充的過程是通過[, ]所示的耦合電路實現的。

過程解釋（互感知識複習）…

下面我們要介紹和的概念。

為了電磁波盡可能遠地發射，應盡可能地提高它的頻率，但是，電磁波需要傳遞的訊號頻率是可以隨意提高的嗎？（譬如聲波，頻率本身就是音調，改變之後，其不成了超聲波？）既然訊號頻率不能提高，我們就需要另外乙個高頻波來運載訊號，這個波不妨稱為載波（就象小孩不能遠行，需要大人揹著走…）。

將訊號加入載波的過程叫。當然，如果訊號本身是機械波，我們還需要先將訊號轉換成變化規律完全相同的電磁波。調製又分為調幅和調頻兩種。下面分別做簡要介紹——

使高頻振盪電流的振幅隨調製訊號而改變叫做（如[, ]），調幅廣播(am)一般使用中波和短波波段。

使高頻振盪電流的頻率隨調製訊號而改變叫做調頻（如[, ]），調頻廣播(fm)和電視廣播都採用調頻的方法來調製，通常使用微波中的甚高頻(vhf)和超高頻(uhf)波段。

經過調製的無線電波具備高頻和低頻兩種成分，既滿足了遠距離傳送的要求，也自始至終攜帶著發射源需要傳送的訊號。

從要求的角度看，無線電波接收的過程是發射的逆過程，即擯棄載波、取出訊號的過程。詳細考查接收過程，可以分為兩步：1、諧振；2、檢波（解調）。

[, ]。世界上有許許多多的無線電台、電視台以及各種無線電通訊裝置，它們不斷地向空中發射不同頻率的電磁波，這些電磁波強弱不等地瀰漫在我們周圍。如果不加選擇地把它們都接收下來，那必然是訊號一片混亂，分辨不清，達不到我們傳遞資訊的目的。

所以，接收電磁波時，首先要從諸多的電磁波中把我們需要的選出來，通常叫做選台。這就要設法使我們需要的電磁波在接收天線中激起的感應電流最強。在無線電技術裡，是利用電諧振來達到這個目的的。

當接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時，接收電路中產生的振盪電流最強。這種現象叫做電諧振，相當於機械振動中的共振。[, ]就是乙個典型的諧振迴路。

調協過程與原理（lc週期公式對應）

☆學生：思考

[, ]。檢波包括兩個過程：和。

整流介紹（整流的必要性、二極體單向導電性）…

濾波介紹（濾波的必要性、電容旁路或電感扼流）…

[, ]展示了乙個簡單的無線電波接收電路，請大家從圖中認識什麼元件起整流作用、什麼元件起濾波作用。

☆學生：認識、尋找…

檢波過程對應的波形變化過程如[, ]所示（這裡以調幅波為例）——

很顯然，經過檢波之後，「訊號」已經被完整地取出來，資訊傳送的目的也就達成了。

演示：無線電波的發射和接受…

四、小結

本節課介紹了什麼是無線電波，以及它的發射和接收過程。雖然充斥著很多的名詞，但要求都不高。不過作為乙個高中生，了解這些物理常識還是非常必要的。

最後需要指出的是，實際的發射和接收電路比我們今天介紹的要複雜得多（譬如，起碼還有乙個訊號放大的問題，等等），我們今天只是介紹了一些最簡單的常識，要比較深刻地了解無線電波發射和接收的奧秘，還有待我們大家今後的深造或自學。

五、作業布置

閱讀教材；

《學海導航——物理（下）》p110「鞏固提公升」a組，做在書上

【板書設計】

注意「教學過程」的，即是板書計畫。

【教後感】