Question

14．某居住地A位于某山脈的一邊，山脈的另一邊P處建有一無線電波發(fā)射站，如圖所示．該發(fā)射站可發(fā)送頻率為400kHz的中波和頻率為400MHz的微波，已知無線電波在空氣中的傳播速度都為3×10⁸ m/s，求：
（1）該中波和微波的波長各是多少；
（2）發(fā)射站發(fā)出的電磁波是經(jīng)過干涉還是衍射后到達(dá)居住地A處的；
（3）若兩種波的接收效果不同，請說明哪一種波的接收效果更好？為什么？

Answer 1

分析 本題主要考查三個方面的知識：
（1）電磁波在傳播過程中以光速傳播且保持不變；
（2）理解電磁波的波長、波速、頻率之間的關(guān)系，即：c=λf（c是電磁波的波速，λ是電磁波波長，f是電磁波的頻率）．
（3）干涉的條件是頻率相同，而明顯的衍射現(xiàn)象波長必須要長．

解答 解：（1）波長、波速、頻率之間的關(guān)系，即：c=λf，可得由λ=$\frac{c}{v}$知，中波的波長λ₁=$\frac{3×1{0}^{8}}{400×1{0}^{3}}$m=750m
而微波的波長λ₂=$\frac{3×1{0}^{8}}{400×1{0}^{6}}$m=0.75m
（2）發(fā)射站發(fā)出的電磁波是經(jīng)過衍射后到達(dá)居住地A處，若是干涉則必須頻率相同，明顯不可能是干涉現(xiàn)象．
所以電磁波是經(jīng)過波的衍射后繞過高山，到達(dá)居住地A處．
（3）要發(fā)生明顯的波衍射現(xiàn)象，則波長必須與阻礙物尺寸差不比，所以兩種波的接收效果明顯不同，波長越長的波接收效果更好．因此中波接收效果更好．
答：（1）該中波和微波的波長各是750m，0.75m；
（2）發(fā)射站發(fā)出的電磁波是經(jīng)過衍射后到達(dá)居住地A處；
（3）中波的接收效果更好，因為中波的波長較長，衍射現(xiàn)象明顯．

點評 在波速一定的情況下，波長和頻率成反比．另外，根據(jù)波長來分電磁波的波段也要知道．同時掌握干涉與衍射的區(qū)別，并知道干涉的條件與明顯衍射的條件．