电磁波与信息时代

电磁波与信息时代复习提纲

1.迅速变化的电流会产生电磁波，电磁波可以用下面的波形图表示，相邻的波峰或波谷间的距离叫做波长，用λ表示。每秒种向前传播的波长数叫做频率，用f表示。

2．声波不能在真空中传播，电磁波可以在真空中传播，且在真空中传播的速度c＝3.0×108m/s。电磁波在不同介质中的传播速度不同，在同种均匀介质中的传播速度相同。

3．电磁波的波速c，波长λ，频率f 三者间的关系是：c=λ?f

注意：①公式中各量的单位波速c用m/s；波长λ用m；频率f 用Hz（赫兹）；

②可变形为λ=c/f 或f=c/λ；③电磁波在空中传播时，一般认为传播速度c＝

3.0×108m/s是不变的，所以波长λ与频率f成反比。即波长短的电磁波频率高。

4．电磁波的家族很大，按波长由小到大的排列是： 射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波（包括微波、短波、中波、长波等）。可见光也是一种电磁波，可见光的波长范围是400nm到700nm之间。

5．电磁波能够传递信息，例如广播、电视、移动通信，电磁波还能够传递能量，例如微波炉。下面列举一些电磁波应用的例子：

Y射线：检测金属中的裂纹、帮人治病

X射线：透视人体内的部的情况

紫外线：消毒、检验人民币的真伪

可见光：帮人类看见这美丽的世界

红外线：红外热感照相机

微波：电视、雷达、航天、手机

中波、短波：电报、无线电广播

长波：超远程通信；

6．无线电广播信号的发射和接收

发射：由广播电台完成

（1）话筒把声信号转换成电信号即音频信号－－类似于要发出的信件，（2）将音频信号加载到高频电磁波上，形成调制信号——类似于把信绑到信鸽上，

（3）通过天线把载有音频信号的电磁波发射出去——类似于放飞信鸽。

接收：由收音机完成

（1）用天线接收各种电磁波，通过调谐器将载有我们需要音频信号的电磁波取下来，

（2）用扬声器将音频信号转换成声音。

7．电视信号的发射与接收

发射：由电视台完成

（1）用话筒把声信号转换成电信号即音频信号，同时用摄像机将图像信号转换成电信号即视频信号，

（2）将音频信号和视频信号加载到高频电磁波上，形成调制信号，

（3）通过天线把载有音频信号和视频信号的电磁波发射出去。

接收：由电视机完成

（1）用天线接收各种电磁波，通过调谐器将载有我们需要接收的音频和视频信号的电磁波取下来，

（2）用扬声器将音频信号转换成声音，同时用显像管将视频信号转换成图像。

8．卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统组成，通信卫星就像一个无人值班的空中微波中继站，它从一个地面站接收发射来的电信号，经过放大变频后，再发送回另一个或几个地面站。用三颗通信卫星就可以实现全球通信。

9．光纤通信是利用激光通过光纤传递信息的，它和有线电视通讯相似工作原理如下：

（1）通过话筒和摄像机将声音信号和图像信号变成电信号，

（2）将电信号加载到激光上成为光信号，将光信号传入光纤，通过光纤向外传播，

（3）光信号沿着光纤传输到光接收机上，把光信号上的电信号取下来

（4）将电信号通过扬声器和显像管还原成声音和图像。

10．光在光纤内通过多次全反射自动向前传播，即使光纤弯曲，照常传播，不受影响。

11．光纤通讯的优点是：传输损耗小，可长距离传输。光纤通信容量大，抗干扰能力强，不怕雷击，通信质量高，保密性好。

12．移动电话既是发射台，也是接收台。它的天线很简单，发射功率不大，因此要靠基地台帮助才能完成通讯。

13．“电流信号”的频率、振幅变化的情况和“声音或图像信号”的频率、振幅变化的情况一模一样，这样电流传递的信号叫模拟信号，使用模拟信号通信的方式叫模拟通信。

14．用不同符号的不同组合表示的信号叫数字信号，使用数字信号通信的方式叫数字通信。数字通讯的传输快、失真小。

15．为什么利用微波通信，因为微波比中波和短波的频率更高，可以传递更多的信息。

16．网络通讯是指利用互联网进行通讯，最大特点是资源共享。

17．电子邮件是使用最频繁的网络通讯方式，它可以传递包括文字、数据、图像或集声音和画面一体的多媒体信息。特点就是方便、快捷、信息内容丰富多样、节省开支等。

第二十章能量与能量守恒定律复习提纲答案

1．化石能源是指：煤、石油、天然气等

2．一次能源：可以从自然界直接获取的能源：如化石能源、水能、风能、太阳能、地热能、核能以及生物质能等。

3．二次能源：无法从自然界直接获取，由一次能源直接或间接转化而来的能源是二次能源。如电能、酒精、火药、汽油等。

4．常规能源：人类已经利用多年的能源如煤、石油、天然气以及水能等。5．新能源：人类新近才开始利用的能源如核能、太阳能、潮汐能、地热能等。6．可再生能源：可以在自然界里源源不断地得到的能源叫做可再生能源。如水能、风能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能、生物质能等。

7．不可再生能源：越用越少且不可能在短期内从自然界得到补充的能源叫做不

可再生能源。如煤、石油、天然气、核能等。

8．太阳能来自于太阳内的核聚变，优点是：十分巨大，供应时间长久；无污染。缺点是：存在分散并且不稳定；转换效率低；辐射到地面太阳能的总功率达8.1×1013kW。

9．太阳能到达地面后被吸收利用的四个渠道：（1）被植物微生物吸收，（2）被海洋吸收，（3）使大气、水升腾循环，（3）直接利用。

10．核能：由原子核的变化而释放的巨大能量叫做核能，也叫原子能。

11．释放核能的途径：原子核裂变和原子核聚变。

12．用中子轰击铀核时，铀核发生裂变，释放出巨大的核能，同时还放出中子，中子继续轰击其它铀核就发生链式反应，该反应不加控制，短时间内释放出巨大能量，这就是原子弹爆炸的原理。

13．人类利用核反应堆有效控制核裂变中的链式反应，使核能平稳释放，建成了把核能转化成电能的核电站。核电站中能量的转化过程是：核能→内能→机械能→电能。我国建成的核电站是浙江秦山核电站和广东大亚湾核电站。核电站具有消耗的燃料少，运输成本低，功率大的特点，但是需要防止核泄漏，避免放射性污染，确保安全。

14．核聚变：较轻的核在高温高压的条件下聚合成较重的核，发生这种热核反应时，也会释放出巨大的能量，这就是原子核聚变。如在超高温下，一个氘核和一个氚核聚变成一个氦核，放出一个中子的同时，释放出核能。

15．核聚变释放的能量比核裂变更大，氢弹就是利用轻核聚变制成的。但是目前人类还不能有效控制核聚变中的热核反应。

16．能量守恒定律

能量既不会凭空创生，也不会凭空消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体。能量在转化核转移的过程中，能的总量保持不变。这就是能量守恒定律。

17．“永动机”指不消耗能量就能不停运转的机器，它违背了能量守恒定律，所以注定不会成功。

18．由于能量的转移和转化具有方向性，所以有些能量是不能重复利用，因此要节约能源。

19．能源与环境：能源的使用给环境带来的影响造成了温室效应、酸雨、铅尘增加。

20．解决能源问题的主要出路：一是提高能源的利用率以节约能源；二是开发和利用新能源，特别是开发利用核能和太阳能。