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最新微波场与化学介质流场间的互动作用机制课件PPT

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《微波传播》课件

《微波传播》课件

01
卫星通信是利用微波进行远距离 通信的一种方式。微波信号通过 卫星中继站，实现全球范围内的 信息传输和广播服务。
02
卫星通信中的微波传播具有覆盖 范围广、传输容量大、不受地形 限制等优点，广泛应用于军事、 民用和商业领域。
雷达系统中的微波传播应用
雷达系统利用微波的反射和散射特性 ，实现对目标物体的探测、跟踪和识 别。
03 对于不同的介质，其吸收和散射特性也不同，因 此对微波传播损耗的影响也会有所不同。
04
微波传播的干扰因素
自然因素对微波传播的影响
气候条件
如雨、雪、雾等天气现象对微波传播产生影响，可能导致信号衰减 或中断。
地理环境
如高山、峡谷、森林等地形地貌可能阻碍微波传播，导致信号覆盖 不全。
电磁噪声
自然界中的雷电、太阳黑子等天文现象产生的电磁噪声可能干扰微波 信号。
微波传播的原理
总结词
微波传播主要依靠反射、折射和散射等方式进行传播 ，其传播路径受到地形、建筑物、气象等因素的影响 。
详细描述
微波的传播方式主要包括反射、折射和散射等。反射 是指微波在遇到障碍物时，会像光一样被反射回来； 折射是指微波在通过不同介质时，会因为介电常数的 不同而发生方向改变；散射是指微波在遇到小尺寸障 碍物时，会向各个方向散射。此外，微波的传播路径 还会受到地形、建筑物、气象等因素的影响，如山脉 、建筑物和云层等都可能对微波传播产生影响。
雷达系统中的微波传播具有方向性强 、穿透性强、抗干扰能力强等优点， 广泛应用于气象预报、航空导航、军 事侦察等领域。
移动通信中的微波传播应用
移动通信是利用微波进行无线通信的一种方式。微波信号通 过基站和移动设备之间的传输，实现语音、数据和多媒体通 信。

微波辅助的无机PPT课件

微波辅助的无机PPT课件
• 微波辐射晶化法是1988年才发展起来的新的 合成技术。此法具有条件温和、能耗低、反 应速率快、粒度均一且小的特点。
• 如NaA沸石，在常压下5~10 min即可合成 出结晶度较高的晶体。因此，这种新的合成 方法预计能实现快第速19页、/共节49页能和连续生产沸石
1. NaA沸石的合成
A型沸石是目前应用广泛的吸附剂，用于脱 水、脱氨等，可代替洗衣粉中的三聚磷酸 钠得到无磷洗衣粉。
用微波辐射法合成NaA沸石：在10-50％微波功率 下辐照5-20min(100％的功率为650w，2450MHz) 若原料配比范围为：(1.5 – 5.0) Na2O : (1.0) Al2O3 : (0.5 – 1.7) SiO2 : (40 - 120) H2O时能很好地得到 NaA沸石晶体； 若H2O/A12O3 150时，出现无定形，无NaA晶体； 若Na2O/A12O3 8.0时，则全部生成羟基方钠石； 当SiO2/A12O3 = 2.0时，无NaA晶体生成。
tan ＝/
表示在给定频率和温度下，一种物质把电 磁能转变成热能的能力。
因此，微波加热机制部分地 取决于样品的介电耗散因子 tan大小。
第8页/共49页
微波加热的原理
直流电源
微波发生器 产生交变电场
磁控管
此时：
作用在 处于微 波场中 的物体 上
• 由于电荷分布不平衡的小分子迅速吸收电磁波而使极性分子产生25亿次/s 以上的转动和碰撞，从而使极性分子随外电场变化而摆动并产生热效应；
第1页/共49页
微波辐射技术的发展:
1986年Gedye等
首次用于有 机合成
微波技术在化学中的应用日益广泛，并逐渐 形成了微波化学这一新的交叉性学科。
微波作为一种能源，因其加热速 度快、节能等特点而引起世界范 围内极大的研究兴趣。

第九章 微波有机化学09119PPT课件

第九章 微波有机化学09119PPT课件
5
微波介电加热（2）
(b)离子传导机理 电磁场中电场的加热机理
1. 在离子传导过程中，样品中溶解的带电粒子（通常 为离子）在微波场的影响下前后震荡，与邻近的分 子或原子相互碰撞。碰撞引起搅动或运动，形成热。
2. 就产生热的能力而言，传导原理的效应要远强于偶 极旋转机理的效应。
6
介电性质（1）
损耗角正切： tanδ=ε /〃ε /
1.350 0.941 0.825 0.799 0.722 0.659 0.589 0.571
溶剂
tanδ
2-丁醇
0.477
1,2-二氯苯
0.280
1-甲基-2-吡咯烷酮 0.275
乙酸
0.174
N,N-二甲基甲酰胺 0.161
1,2-二氯乙烷
0.127
水
0.123
氯苯
0.101
溶剂
氯仿 乙腈 乙酸乙酯 丙酮 四氢呋喃 二氯甲烷 甲烷 己烷
第九章 微波有机化学
MORE化学
(Microwave Induced Organic Reaction Enhancement Chemistry)
1
整体概述
概况一
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概况二
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概况三
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微波照射
微波辐射是一种频率范围从0.3～300GHz的电磁波，相 应的波长为1cm ～1m。
微波炉和所有化学合成使用的商业专用微波反应器，其 工作频率均为2.45GHz(相应波长为12.25cm)。
辐射类型和键能的比较
辐射 频率 量子 键类 键能 类型 /MHz 能/eV 型 /eV

微波技术2PPT课件

微波技术2PPT课件
地质勘查、安全监控等领域。
随着技术的不断发展，微波雷达 的应用领域还将不断拓展，为人 类的生产和生活带来更多的便利
和安全保障。
05 微波通信
微波通信的基本原理
微波通信是利用微波作为载波来传递信息的通信方式。微波是指频率在 300MHz-300GHz的电磁波，具有波长短、频率高的特点。
微波通信的基本原理是将低频信号调制到微波载波上，通过天线将微波 信号发射出去，在接收端通过解调将低频信号还原出来。
微波雷达的探测信息丰富，能够提供目标物体的位置、速度、方向等多方面的信息，为后续 的数据处理和目标识别提供了基础。
微波雷达的应用领域
微波雷达在军事领域中广泛应用 于导弹制导、目标跟踪、战场侦 察等方面，是现代战争中的重要
技术手段之一。
在民用领域中，微波雷达也具有 广泛的应用前景，如交通流量监 测、气象观测、航空航天探测、
微波通信的调制方式有多种，如调频、调相和调幅等，其中调频是最常 用的一种。
微波通信的特点与优势
传输容量大
传输质量稳定
微波通信具有较高的频谱利用率，可以同 时传输多路信号，适用于大容量、高速率 的信息传输。
微波信号传输不受天气、环境等因素的影 响，传输质量比较稳定。
建设成本低
灵活性高
微波通信可以利用现有的通信设施进行建 设，不需要进行大规模的线路铺设和施工 ，建设成本相对较低。
质量和效率。
06 微波技术的挑战与未来发 展
当前微波技术面临的挑战
技术更新换代
随着科技的不断进步，微波技术需要不断更 新换代以满足新的应用需求。
电磁波的安全性
微波技术的广泛应用涉及到电磁波的安全性 问题，需要加强研究和监管。
高频段电磁波的传输

《微波信号的传播本》课件

《微波信号的传播本》课件

自由空间 损耗：与 距离的平 方成正比
介质损耗： 与介质的 介电常数 和频率有 关
反射损耗： 与反射系 数和入射 角度有关
散射损耗： 与散射系 数和入射 角度有关
多径效应： 由于信号 在传播过 程中遇到 障碍物而 产生的损 耗
极化损耗： 与极化方 向和介质 的极化特 性有关
穿透能力：微波信号可以穿透云层、雾层等障碍物，实现远距离传输 抗干扰能力：微波信号具有较强的抗干扰能力，可以抵抗电磁干扰、噪声干扰等 传播距离：微波信号的传播距离较远，可以达到几十公里甚至上百公里 传播速度：微波信号的传播速度接近光速，可以实现高速传输
微波信号的传播速 度与光速相近，约 为300,000公里/秒
微波信号在真空中的 传播速度与光速相同， 但在介质中会因介质 的折射率而改变
微波信号在空气中的传 播速度略低于光速，但 在其他介质中的传播速 度可能高于或低于光速
微波信号的传播速度 与光速的关系可以用 于计算微波信号的传 播时间和距离
微波信号在自由空间中的传播稳定性 微波信号在复杂环境中的传播稳定性 微波信号在不同频率下的传播稳定性 微波信号在不同天气条件下的传播稳定性
微波信号在传 播过程中会受 大气层、地形、 建筑物等因素
的影响
反射原理：微波信号在遇到障碍物时，会发生反射现象 反射类型：镜面反射、漫反射、散射等 反射效果：反射信号的强度、方向、频率等特性 应用：微波通信、雷达、遥感等领域
原理：微波信号在传播过程中 遇到不同介质时，会发生折射 现象
特点：折射传播可以改变微波 信号的传播方向和路径
散射：微波信号遇到地面障碍 物时，会发生散射，降低信号 强度
反射：微波信号遇到地面障碍 物时，会发生反射，改变传播 方向

微波特点及其应用精品PPT课件

微波特点及其应用精品PPT课件
微波特点及应用
微波的基本概念
电磁波谱中介于无线电波与红外线之间的波段。 属于无线电波中波长最短即频率最高的波段。 微波的波长远远小于普通无线电波的波长。 通常：波长1米～1毫米，频率300MHz ～300GHz。
(中国:1米-1毫米,美国:30厘米-0.3毫米) 分为：米波、厘米波和毫米波。 有时用一些特定字母来代表微波中的某一波段。
GPS 简介
全球定位系统（Global Positioning System - GPS）是美国从历时20年，耗资 200亿美元于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能 力的新一代卫星导航与定位系统。经近10年我国测绘等部门的使用表明，GPS以全天 候、高精度、自动化、高效益等显著特点，赢得广大测绘工作者的信赖，并成功地 应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、 工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科，从而给测绘领域带来一场深刻 的技术革命。
微波的特点与应用
（c）穿透电离层（电离层距地高约 84km）；
视距传播传输距离依赖于天线高度
– 长波：沿地球弯曲表面传播（地波） – 中波过渡到短波，地波衰减增大 – 短波：60-300公里电离层的折射（天波） – 超短波和微波：视距直线传播（空间波穿透电离层）
限制作用范围到所需区域，减少干扰 中继通信、卫星通信、天文观测、深空探测
主要应用领域
（a）雷达：军用、民用（防撞、测速、气象）
（b）电子战( EW )：侦察、欺骗、干扰、摧毁 （c）无线通信：卫星通信与导航、微波中继通信 （d）微波能： 和平利用……
§1.3 微波的应用
军事应用：
雷达目标跟踪、导弹制导、火炮瞄准、测量、预警 通讯点对点（保密） 电子对抗干扰和抗干扰 微波武器微波炮、微波弹、微波武器平台(集雷达 侦察与火控制导、超强干扰和定向能攻击于一体的多 功能电子对抗平台)

《微波知识培训》课件

《微波知识培训》课件
详细描述
微波滤波器通常采用电抗元件和传输线结构，根据不同的设 计要求，可实现带通、带阻和陷波等不同的频率响应特性。
微波混频器
总结词
微波混频器是用于将两个不同频率的 信号转换为另一个频率的电子器件， 其工作原理是通过非线性效应将两个 信号相互调制。
详细描述
微波混频器通常采用固态电子器件， 如晶体管或场效应管，通过将两个不 同频率的信号输入到混频器中，实现 频率的变换和信号的解调。
微波的应用领域
总结词
微波的应用领域非常广泛，包括通信、 雷达、导航、加热、医学诊断和治疗等 。
VS
详细描述
在通信领域，微波用于无线通信、卫星通 信和光纤通信等领域，是现代通信的重要 手段之一。在雷达和导航领域，微波用于 目标检测、定位和导航等。在加热领域， 微波用于微波炉、物料干燥、物料熔化和 化学反应等领域。在医学领域，微波用于 医学成像、肿瘤治疗和疼痛缓解等。
微波振荡器
总结词
微波振荡器是产生微波信号的电子器 件，其工作原理是将直流电能转换为 微波能量。
详细描述
微波振荡器利用非线性效应，如谐波 产生、调频或反馈放大，在微波频段 产生振荡信号。常见的微波振荡器有 晶体振荡器和负阻振荡器等。
微波放大器
总结词
微波放大器是用于放大微波信号的电子器件，其工作原理是通过增加信号的幅度 来提高信号的功率。
详细描述
微波放大器通常采用固态电子器件，如晶体管或场效应管，利用其放大功能对微 波信号进行放大。根据工作频段和用途，微波放大器可分为低噪声放大器、功率 放大器和中频放大器等。
微波滤波器
总结词
微波滤波器是用于选择特定频率信号的电子器件，其工作原 理是通过设计特定的频率响应来选择性地传输或抑制特定频 率的信号。

微波物理原理

微波物理原理

微波物理原理
微波物理原理是指微波在介质中的传播和相互作用的规律。

微波是指波长在0.1mm到1m之间、频率在300MHz到300GHz 之间的电磁波。

微波物理原理涉及电磁场的行为、电磁波传播的特性以及与介质的相互作用等方面。

微波的传播主要遵循麦克斯韦方程组。

在电磁波传播中，微波波长相对较短，因此电磁波在物体表面的反射会较少，更容易穿透物体。

这也是微波炉能够使食物快速加热的原因。

微波还具有穿透云雾、雾霾等大气污染的能力。

这是因为微波波长与大气污染微粒的尺寸相当，使微波能够穿过这些微粒而不被吸收。

在介质中的微波传播会受到介质的电磁参数的影响。

当微波传播到介质中时，电磁波会与介质的分子、原子相互作用。

这种相互作用导致微波在介质中的传播速度减小，电磁波的波长也会发生变化。

此外，介质的电导率、介电常数等参数也会对微波的传播产生影响。

微波物理原理也与微波的功率传输有关。

微波能够通过无线电波传输能量，这种特性被广泛应用于通信、雷达、卫星通信等领域。

微波的功率传输主要依赖于电磁波与接收天线之间的耦合效率。

总的来说，微波物理原理包括微波的传播、反射、穿透特性以
及与介质相互作用的规律。

这些规律对于微波技术的应用具有重要意义。

《微波通信基本原理》课件

《微波通信基本原理》课件
微波传输线路和波导用于传输 微波信号，具有低损耗和低干 扰等特点。
微波通信技术应用
移动通信中的应用
微波通信在移动通信基站中用于 信号的传输和覆盖。
卫星通信中的应用
微波通信在卫星通信系统中作为 卫星与地面站之间的主要通信手 段。
地面通信和雷达中的应用
微波通信在地面通信网络和雷达 系统中起到关键作用。
3 在现代通信中的地位
微波通信在无线通信、卫星通信和雷达等领域中扮演着重要的角色。
微波通信基础知识
1 微波的概念和特点
微波是在频率范围为
2 微波的频段和波长
微波频段包括Ku波段、
3 微波在不同介质中的
传播特性
1GHz至300GHz的电磁波，
Ka波段等，其波长一般在
微波在空气、水、固体等
具有短波长和高频率的特
《微波通信基本原理》 PPT课件
微波通信是现代通信中关键的技术之一。本课件将深入介绍微波通信的基本 原理，包括概述、基础知识、系统组成、技术应用和安全等方面，旨在帮助 读者全面了解和掌握微波通信的重要性波频段进行信息传输的通信技术。
2 优点与缺点
微波通信具有高传输速度、大带宽和阻抗匹配等优点，但对地形和天气等条件敏感。
1mm至1m之间。
介质中的传播速度和衰减
点。
特性有所不同。
微波通信系统组成
基本组成部分
微波通信系统由发射端和接收 端组成，包括调制器、天线和 传输线等。
微波天线的设计原理 和分类
微波天线的设计要考虑增益、 方向性和频率等因素，常见的 天线类型有方向天线、喇叭天 线等。
微波传输线路与波导 的概念和特点
微波通信安全
1 安全隐患和威胁
微波通信面临着信息窃取、干扰和破坏等安全隐患和威胁。
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微波场与化学介质流场间的互 动作用机制
教学要求与安排
1. 学时: 讲课54h 期中考2h 期末考2h 2. 成绩评定: 平时10%(作业、考勤) 分组讨论40% 期中15% 期末35% 3. 学习方法: 预习、听讲、笔记、复习、作业、课
堂讨论、答疑 4. 要求：上课不许迟到、不许旷课
2
Anal. Chem. WZU.
石灰石中微量铁的测定，微量成分(<1%) 采用仪器分析法——分光光度法。
21
1.3 分析化学的发展简史和趋势
人类有科技就有化学，化学从分析化学开始 波一耳(Boyle) 的元素学说的建立（1661） 拉瓦锡(Lavoisier)的定量分析（1756）
20世纪分析化学的三次大变革 第一次变革：四大平衡理论(1900～1940)
例3：铁矿石含铁<10%为贫矿， 含铁>30%为富矿具有可采价值．
若定性：Fe3++SCN- (H+) → FeSCN2+血红 若定量：Fe2++Cr2O72-(H+)→ Fe3++2Cr3+
9
分析化学的任务
3. 表征物质的化学结构、形态、价态、能态、动态 ——结构分析、形态分析、价态 分析、能态分析、动态分析
例4：茶叶中有哪些微量元素？茶叶中咖啡碱 的含量？咖啡碱的化学结构？微量元素的形 态？在不同的生长阶段，茶叶中的营养成分 的变化？
10
分析化学的作用 1、科学研究：
化学学科：无机、有机、物理化学 其他学科：生物学、医学、药学 新兴学科：生命科学、材料科学、
能源科学、环境科学
11
分析化学的作用
2、国民经济 工业：资源勘探和开发、工业产品开发 农业：土壤普查；化肥、农药、农副产品
可知此白色晶体为BaCl2·2H2O
7
例2：假食盐(NaNO2，NaNO3)
NO2-： 试液+HAc+KI(氧化还原)→I2(CCl4)→呈紫色 → NO2- 氧化性
NO3-： 试液+HAc+Zn(还原)→NO2可证明NO3-的存在
8
分析化学的任务 2. 测量各组成的含量——定量分析（有多少？）
从技术发展成科学 第二次变革：物理与电子学的发展(1940～1950)：
从经典分析化学发展为现代分析化学 第三次变革：计算机应用(1970～Present) ：
使分析化学向一门信息科学转化
22
现代分析化学学科的发展趋势
1）提高灵敏度：pmol/L(10-12mol/L) 到zmol/L（10-21 mol/L）,使检测单个原子或单个分子成为可能。
教师联系方式
陈帆 fanchen@ 沈燕 lwsheny@
办公室：化学楼4-217室（陈帆）化学楼4-502室（沈燕） Tel：88373062（陈帆）88373092（沈燕） Mob: 13906648148 （陈帆）13819739576（沈燕）
3
Anal. Chem. WZU.
16
分析化学的分类
根据工作性质分类 例行分析 Routine analysis 仲裁分析 Referee analysis
根据测量原理分类 化学分析 Chemical analysis 仪器分析 Instrumental analysis
17
分析化学的分类
根据取样量分类
方法
试样质量/ mg
15
Base
分析化学的分类
根据分析对象分类 无机分析 Inorganic analysis 有机分析 Organic analysis 药物分析 Pharmacological analysis 水质分析 Water analysis 食品分析 Food analysis 元素分析 Elemental analysis 工业分析 Industrial analysis 法庭分析 Forensic analysis 等等……
能态分析 energy-state analysis 物质的能态
14
DNA双螺旋结构与碱基结构示意图
Adenine (A) Suger-phosphoate 腺嘌呤
backboog
Guanine (G) 鸟嘌呤
Cytosine (C) Thymine (T) 胞嘧啶 胸腺嘧啶
Uracil (U) 尿嘧啶
质检、作物营养评价 商贸：商品检验 环保：环境检测、环境评价、三废处理 质检: 食品检测 卫生: 疾病控制 3、国防建设：核武器研制、辑毒、刑侦
12
分析化学与社会和其它科学技术领域的关系
社会
其它科学技术领域
社会需要
分析问题
研究与发展
分析化学
13
1.2 分析化学的分类
根据任务分类：
定性分析 Qualitative analysis 物质的组成
酸碱滴定

滴定分析 配位滴定
化学分析
氧化还原滴定
沉淀滴定
重量分析
可见吸光光度法
光谱分析 …… 仪器分析 色谱分析
电化学分析
……
19
分析方法的选择
常量组分测定 采用化学分析法（相对误差小，灵敏度低） 微量组分测定 采用仪器分析法（相对误差大，灵敏度高） 掌握各分析方法特点
20
例：
石灰石中钙的测定，常量成分(>1%) 采用化学分析法——滴定分析法
常量(Macro)分析
>100
半微量(semimicro) 10~100
微量(micro)
0.1~10
超微量(ultramicro) <0.1
根据含量分类
常量成分分析 (>1%)
微量成分 (0.01-1%)
痕量成分 (<0.01%)
试液体/mL >10 1~10
0.01~1 <0.01
18
课程设置
2）解决复杂体系的分离和提高分析方法的选择性：生命 体系、中药等，化合物已超过2650万种。
分析化学的任务
1. 确定物质的化学组成——定性分析 (有什么？)
例1：某食堂食物中毒 取白色晶体物发面 → 小苏打(NaHCO3) 取白色晶体+水溶解+H2SO4 → 白色↓ →BaSO4↓ (Ba2+，Sr2+，Pb2+)
试液+AgNO3(HNO3) →白色↓ → AgCl↓(Cl-，Br-，I-)
定量分析 Quantitative analysis 物质的含量
结构分析 Structure analysis
物质的结构：分子结
构，晶体结构，分子聚集体的高级结构
蛋白质的构象(-螺旋、型结构，球状蛋白的三级结构）
DNA测序（DNA Sequencing)
形态分析 formation analysis 物质的形态