仰望蒼穹,是一望無際的寂寥天空.其實,那里熙熙攘攘,熱鬧非凡,形形色色的電磁波來往穿梭,以宇宙中最快的速度傳遞著能量,溝通著信息.
一、波長、頻率與波速之間的關系
電磁波是在迅速變化的電流周圍產生的一種特殊物質,可以在真空及其他介質中傳播.其家族龐大,包括γ射線、X射線、紫外線、可見光(紫、靛、藍、綠、黃、橙、紅)、紅外線、無線電波(微波、超短波、短波、長波)等,波長由短到長,頻率由快到慢,因而各自有不相同的性質和用途.盡管各種電磁波有不同的波長λ和頻率f,但它們在真空中卻有同樣的速度c,三者的關系為c=λf.
例1 圖1是一列電磁波的波形圖,A、B間的距離為750 m,則這列波的波長為_______m,頻率為_______Hz.
解析已知AB間的距離為750 m,則這列波的波長為250 m.由于不同波長的電磁波在真空中傳播速度均為3×108 m / s,由c=λf知,此電磁波的頻率為1.2×106 Hz.
例2 關于電磁波,下列說法正確的是().
A. 光不屬于電磁波
B. 電磁波的波長越短,頻率越低
C. 可以用電磁波傳遞信息和能量
D. 不同波長的電磁波在真空中傳播速度不同
解析電磁波成員廣泛,光也是該家族的重要成員.不同波長的電磁波在真空中傳播速度均為3×108m / s,由c=λf知,電磁波波長與頻率成反比,即波長越短,頻率越高.廣播、電視、雷達、手機等都是利用電磁波傳遞信息的設備;醫院利用γ刀切除腫瘤,家中利用微波爐烹飪食物等,都說明電磁波具有能量.答案為C.
二、電磁波的應用及危害
電磁波可以傳遞能量和信息為我們服務,但過量的電磁波輻射對人體有害.科學研究證明,長期接受電磁波輻射會造成人體免疫能力下降,新陳代謝功能紊亂,視力下降,血壓異常,皮膚粗糙等.隨著家用電器的普及,電磁波輻射對人體的傷害越來越嚴重,應當引起人們的足夠重視.
例3中、高考考試為了杜絕利用無線通訊設施進行舞弊,采用了高科技手段來屏蔽_______波的傳遞.中考英語聽力磁帶是用錄音機錄制的,圖2所示為錄音磁頭簡圖.錄音時,聲音先轉變成強弱變化的電流,當電流通過錄音磁頭上的線圈時,線圈周圍就存在_______.
解析無線通訊設施是利用電磁波傳遞信息的,所以現在中、高考考試中要屏蔽電磁波.因強弱變化的電流會在周圍空間激起電磁波,所以錄音時磁頭線圈周圍一定存在電磁波.
例4下列說法正確的是().
A. 在飛機上、醫院里、汽車加油站內、爆破工地現場以及雷雨天的室外均可接打手機
B. 長時間看電視、玩電腦游戲對人體無害
C. 電磁波不能傳遞圖像信息
D. 運行的電梯中手機不能正常使用,因為金屬對電磁波有屏蔽作用
解析手機使用的高頻電磁波信號,可能干擾飛機的控制系統,引發飛行事故,會影響加油設備運行的精度,還會導致電子醫療設備錯誤動作造成誤診,以及觸發爆炸裝置,在雷雨天甚至會引發雷擊.長時間高強度的電磁波輻射有害健康.作為信息載體,現代通信中,電磁波可傳遞聲音、文字、圖像等信息.金屬是良導體,極易反射電磁波,對電磁波有較強的屏蔽作用.選D.
1. 據報道,2008年北京奧運會,光纖網將覆蓋所有奧運場館.光纖的主要用途是().
A. 通信B. 輸電C. 導熱D. 照明
2. 若把正在收看的電視機放在真空玻璃罩內,我們會發現().
A. 圖像和聲音一樣正常B. 可以看到圖像但聽不到聲音
C. 可以聽到聲音,但看不到圖像D. 圖像和聲音同時消失
3. 奔月的“嫦娥一號”是通過電子設備發射_______與地面測控中心進行聯絡的.
4. 雷達是現代戰爭中重要的軍事裝備.若雷達向飛機發射的微波從發出到接收到返回信號所用時間為52 μs(1 μs=10-6 s),在空氣中微波的傳播速度等于光速,則此時飛機與雷達的距離為_______m.
5. 新型E炸彈爆炸后,會使半徑數千米內的飛機、雷達、電腦、電視、電話、手機等幾乎所有電子設備遭到破壞,人們相互間無法取得聯系,軍事指揮系統癱瘓,但動植物和建筑物卻毫發未損.你猜想原因是_______.
參考答案:1. A 2. B 3. 電磁波 4. 7 800 5. E炸彈爆炸后會產生持續大量的強電磁波來干擾破壞電子設備
注:“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。”