电磁波应用.docx

电磁波的应用从科学的角度来说，电磁波是能量的一种，凡是能够释出能量的物体，都会释出电磁波。 正像人们一直生活在空气中而眼睛却看不见空气一样，人们也看不见无处不在的电磁波。电磁波谱是无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线(X射线)和伽玛射线。它有许多应用，如：无线电波用于通信等；微波用于微波炉；红外线用于遥控、热成像仪、红外制导导弹等；紫外线用于医用消毒,验证假钞,测量距离,工程上的探伤等；X射线用于CT照相；伽玛射线用于治疗,使原子发生跃迁从而产生新的射线等。无线通信无线通信的用途愈来愈广。除了传统的无线电应用范围，如广播、电视、导航、遥感、军事通信等以外，移动通信的发展是无线讯道的最大应用热点。人们需要随时随地进行通信。需要在移动中，火车上、汽车上，在旅馆、饭店、候车室、超级市场，随时随地通信、上网、购物、处理银行业务。这类通信，非无线电路莫属。人们的需求推动市场，市场又反过来促进技术的发展。所以蜂窝移动通信持续地发展下来，1G、2G、2.5G、2.75G、3G，现在正在研发4G、5G，呈现如此兴旺发达的局面。近来，固定无线电路的应用，也有很大的发展。据估计，在今后一两年，固定无线通信服务，将占到整个固定通信服务的15 %左右。近距离的原来使用有线连接的通信系统，例如局域网，现在也开始使用无线，特别是应急通信，可以说是无线通信的垄断应用。无线电技术的原理在于，导体中电流强弱的改变会产生无线电波。利用这一现象，通过调制可将信息加载于无线电波之上。当电波通过空间传播到达收信端，电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。 通过解调将信息从电流变化中提取出来，就达到了信息传递的目的。调幅广播可以传播音乐和声音。调幅广播采用幅度调制技术，即话筒处接受的音量越大则电台发射的能量也越大。这样的信号容易受到诸如闪电或其他干扰源的干扰。蜂窝电话或移动电话是当前最普遍应用的无线通信方式。蜂窝电话覆盖区通常分为多个小区。每个小区由一个基站发射机覆盖。通常的模拟电视信号采用将图像调幅，伴音调频并合成在同一信号中传播。 数字电视采用MPEG-2图像压缩技术，由此大约仅需模拟电视信号一半的带宽。微波炉微波炉的工作原理就是在微波炉里面安装有一个微波发生器，该器件能产生频率非常高的电磁波，而电磁波是变化的磁场和变化的电场交替变换产生的，在高频率交替变化的电磁场作用下，食物分子中的正负带电微细粒子也随电磁场的变化而不断来回运动，称作极化，在反复极化的作用下，食物内释放大量的热能，故在微波炉内，食物都是从内部开始热开来的，而金属外壳能有效屏蔽电磁波。微波炉的频率是2450MHz ，电场方向每秒钟变化24.5 亿次，其生成的热量是非常大的。微波炉原理是由一种电子真空管——磁控管，产生2450MHz 的超短波电磁波，通过微波传导元件——波导管，发射到炉内各处，通过发射、传导、被食物吸收，引起食物内的极性分子（如水、脂肪、蛋白质、糖等）以每秒 24.5 亿次的高速振动，并由振动所引起的摩擦使食物内部产生高热将食物烹熟。微波炉的磁控管将电能转化为微波能，当磁控管以 2450MHZ 的频率发射出微波能时， 置于微波炉炉腔内的水分子以每秒钟 24.5 亿千次的变化频率进行振荡运行，产生高频电磁场的核心元件是 磁控管。食物分子在高频磁场中发生震动， 分子间相互碰撞、 磨擦而产生热能，结果导致食物被加热。这就是微波炉原理 。红外线红外线是波长介乎微波与可见光之间的电磁波，其波长在770纳米至1毫米之间，是波长比红光长的非可见光。覆盖室温下物体所发出的热辐射的波段。其穿透云雾能力比可见光强，又俗称红外光，它在通讯、探测、医疗、军事等方面有广泛的用途，如红外遥控。红外遥控的发射电路是采用红外发光二极管来发出经过调制的红外光波，红外接收电路是由红外接收二极管、三极管或硅光电池组成的，它们将红外发射器发射的红外光转换为相应的电信号，再送后置放大器。发射机一般由指令键(或操作杆)、指令编码系统、调制电路、驱动电路、发射电路等几部分组成。当按下指令键或推动操作杆时，指令编码电路产生所需的指令编码信号，指令编码信号对载波进行调制，再由驱动电路进行功率放大后由发射电路向外发射经调制定的指令编码信号。接收电路一般由接收电路、放大电路、调制电路、指令译码电路、驱动电路、执行电路(机构)等几部分组成。接收电路将发射器发出的已调制的编码指令信号接收下来，并进行放大后送解调电路，解调电路将已调制的指令编码信号解调出来，即还原为编码信号。指令译码器将编码指令信号进行译码，最后由驱动电路来驱动执行电路实现各种指令的操作控制（机构）。红外热成像仪：用红外热成像技术，探测目标物体的红外辐射，并通过光电转换、信号处理等手段，将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的设备，我们称为红外热成像仪，它的原理如