II. Sóng điện từ
a) Nguyên tắc phát sóng điện từ:
Sóng điện từ là sóng ngang. Trong quá trình truyền sóng (EB
)Ox
. Cả E
và B
đều biến thiên tuần hoàn theo không gian và thời gian và luôn cùng pha nhau.
Trong chân không, sóng điện từ có bước sóng: cT c f
(T, f: chu kì, tần số của dao động điện từ)
Sóng điện từ truyền được cả trong chân không (khác biệt với sóng cơ)
b) Tính chất của sóng điện từ:
Quá trình truyền sóng điện từ là quá trình truyền năng lượng (W tỉ lệ thuận với f4) Tuân theo các quy luật: truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ.
Tuân theo các quy luật: giao thoa, nhiễu xạ.
3. Nguồn phát sóng điện từ (chấn tử)
Bất cứ vật thể nào tạo ra một điện trường hay từ trường biến thiên được gọi là nguồn phát sóng điện từ
Ví dụ: tia lửa điện, dây dẫn điện xoay chiều, cầu dao đóng ngắt mạch điện,...
Chủ đề 4.3: Truyền thông bằng sóng điện từ 1. Mạch dao động hở. Anten
a) Mạch dao động kín và mạch dao động hở:
- Mạch dao động kín: điện từ trường hầu như không bức xạ ra ngoài không gian xung quanh. - Mạch dao động hở: từ mạch dao động kín, ta tăng khoảng cách giữa hai bản tụ điện, tăng khoảng cách giữa các vòng dây điện trường biến thiến và từ trường biến thiên bức xạ nhiều vào không gian gọi là mạch dao động hở.
b) Anten: Anten chính là một dạng mạch dao động hở, là một công cụ hữu hiệu để bức xạ sóng điện từ. điện từ.
2. Nguyên tắc truyền thông bằng sóng điện từ 2.1. Nguyên tắc chung: 2.1. Nguyên tắc chung:
Để truyền các thông tin như âm thanh, hình ảnh,... đến những nơi xa, đều áp dụng một quy trình chung là:
* Nguyên tắc phát:
- Biến các âm thanh(hình ảnh,...) dao động điện có tần số thấp, gọi là tín hiệu âm tần(thị tần). - Dùng sóng điện từ có tần số cao(cao tần) mang các tín hiệu âm tần đi xa qua anten phát.
* Nguyên tắc thu:
- Dùng máy thu với anten thu để chọn và thu lấy sóng điện từ cao tần.
- Tách tín hiệu ra khỏi sóng cao tần rồi dùng loa để nghe âm thanh, hoặc dùng màn hình để xem.
2.2. Sơ đồ khối của một hệ thống phát thanh và thu thanh dùng sóng điện từ:
a) Hệ thống phát thanh:
ống nói: biến âm thanh thành dao động điện âm tần
Dao động cao tần: tạo ra dao động điện từ tần số cao(cỡ MHz) Biến điệu: trộn dao động âm thanh với dđct dđct biến điệu Khuếch đại cao tần: khuếch đại dđct biến điệu đưa ra anten phát Anten phát: phát xạ sóng cao tần biến điệu ra không gian
b) Hệ thống thu thanh:
Anten thu: cảm ứng với nhiều sóng điện từ
Chọn sóng: chọn lọc sóng muốn thu nhờ cộng hưởng Tách sóng: tách sóng âm tần ra khỏi sóng cao tần biến điệu
Khuếch đại âm tần: khuếch đại âm tần rồi đưa ra loa để tái lập âm thanh Loa: chuyển dao động điện thành dao động âm
2.3. Nguyên tắc thu sóng điện từ:
a) Nguyên tắc phát sóng điện từ: 2 2 1 3 4 5 1 2 3 4 5
T à i l i ệ u ô n l u y ệ n th i Đ ạ i h ọ c m ô n V ậ t l ý 1 2 28
Để phát sóng điện từ: mắc máy phát dao động điều hoà và một Anten phát. Đài phát (Đài truyền hình, đài truyền thanh) phát ra sóng điện từ có tần số f, có bước sóng là =
f c
( c = 3.108
m/s)
b) Nguyên tắc thu sóng điện từ:
Mắc Anten thu và một mạch dao động hay mạch chọn sóng (có tần số riêng f0 thay đổi được).
LC 2
1 f0
(có thể C hoặc L thay đổi f0 thay đổi)