第 15 章 第 2 节 电磁波的应用
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电磁波的应用
移动通信是电磁波在现代社会中的重要应用。如图 15–2–1 所示，遍布城市和乡村的移动通信发射塔，标志着我国移动通信行业的迅速发展。除了移动通信，电磁波在日常生活中还有哪些应用呢？
电磁波“家族”有哪些成员？
要了解电磁波的应用，首先要了解电磁波“家族”有哪些成员。如图 15–2–2 所示，电磁波的“家族”非常庞大，频率范围很广。如医疗检测使用的X射线，各种颜色的可见光以及红外线、紫外线等不可见光都是电磁波“家族”的成员。
阳光让人感觉温暖，说明光可以传递能量。和光一样，所有的电磁波都可以传递能量。
我们可以通过电视新闻了解外部世界，可以
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利用移动通信进行沟通，这说明电磁波也能传递信息。
电磁波在传递能量方面有哪些应用？
电磁波具有能量，能量可以随着电磁波向外传递。
食物中的水分在微波作用下温度会迅速升高，利用微波可以加热食物（图 15–2–3）。γ 射线是一种能量很高的高频电磁波，可以利用它进行立体定向无创“手术”（图 15–2–4）。
遥感是一种远距离非接触式获取目标特征信息的技术。人造地球卫星、飞机等装配的遥感
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设备能够捕获来自地面物体的电磁波，通过对这些电磁波信息进行分析，可以获知地面物体的形状、温度等信息。遥感技术在环境监测、资源普查、农业生产预测、防灾减灾、国家安全等领域有着广泛的应用（图 15–2–5）。
地球表面吸收阳光的能量后，会向外辐射波长较长的电磁波，大气中的二氧化碳等温室气体则能阻碍这种电磁波继续向外层空间辐射，进而造成温室效应（图 15–2–6）。
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应急救灾包中的收音机
电磁波在传递信息方面有哪些应用？
电磁波在现代信息社会中应用广泛，不同波长的电磁波传递信息的本领各有所长。长波可用于潜艇通信，中短波可用于无线电广播，微波可用于电视信号传输、移动通信、卫星导航、雷达侦测等。
广播电台发出的中波或短波信号传播距离远、覆盖范围广，即使在互联网发达的今天，接收无线电广播的收音机仍有用武之地。你可以在应急救灾包（图 15–2–7）和家用轿车（图 15–2–8）中发现它。
如图 15–2–9 所示，话筒首先将声音转化为随声波变化的电信号，叫做音频信号。再将音频信号加载到高频电流上，经调制、放大，最后转化成高频电磁波发射到空中。收音机将接收到的高频电磁波还原成音频信号，最后再放大并通过扬声器播放出来，我们就听到了电台的广播。
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移动通信与无线电广播不同。由于手机功率比较小，发射的电磁波传输距离不够远，容易被建筑物遮挡，所以，两部手机 A、B 要通过包含基站在内的移动通信设备和线路才能进行通信（图 15–2–10）。
山东日照港全自动化集装箱码头
目前，我国移动通信技术已居于世界领先地位。
导航卫星利用电磁波对地面设备定位。我国自主研制的北斗卫星导航系统抗遮挡能力强，服务精度高，还能提供通信业务。目前北斗系统已在诸多领域得到了广泛应用，例如在港口借助北斗卫星对集装箱卡车的定位，实现港口的自动化管理（图 15–2–11）。北斗卫星导航系统的运行不仅促进了国家经济建设，而且使我国摆脱了对其他导航系统的依赖，从而维护了国家安全。
人类对太空的探索也离不开电磁波。“神舟”载人飞船通过电磁波向地面接收站发回信息，“嫦娥”探测器通过电磁波把月球表面的图像传回地球，“中国天眼”射电望远镜通过接收星体辐射的微弱电磁波探测宇宙中极其遥远的天体。
电磁波的应用极大地改变了人们的生活方式，推动了社会的进步！
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1．电磁波可以传递能量，例如__________________________。
2．电磁波可以传递信息，例如___________________________。
3．为保障考试公平，杜绝手机作弊，考场通常安装有手机信号屏蔽器（图 15–2–12）。有一种手机信号屏蔽器通过发射频率和手机信号频率相同的__________，使得手机无法正常通信。
主题学习：电磁波与天线 2
广播电视塔（图 15–2–13）是用于广播电视节目信号发射的建筑，其上层装有发射电磁波的天线。用于广播的中波信号能绕过建筑物传播，但是会有信号损耗；用于电视传播的微波信号一般沿直线传播，信号损耗小。
（1）广播电视塔的高度一般都很高，这对广播电视信号传播有什么好处？
（2）一般情况下，距离波源越远信号越弱。简述广播电视塔建设在市中心的原因。
发布时间：2026/7/8 8:53:43 阅读次数：22