人教版初中物理九年級(jí)全一冊(cè)越來(lái)越寬的信息之路 全國(guó)獲獎(jiǎng)

第4節(jié)越來(lái)越寬的信息之路信號(hào)是什么?

電磁波譜按頻率高——低排列：

γ射線、x射線、紫外線、可見(jiàn)光、紅外線、微波、無(wú)線電波。用途：γ射線作腦手術(shù)（可滅癌細(xì)胞）改良種子

X射線：透視探傷紫外線：殺菌、幫助鈣吸收紅外線：遙感技術(shù)、自動(dòng)控制、測(cè)溫儀微波：電視、雷達(dá)、無(wú)線電導(dǎo)航等電磁波家族

5分鐘內(nèi)，放電影比講故事所包含的信息量更多。相同時(shí)間內(nèi)，電視廣播比電臺(tái)廣播能傳遞更多的信息。信息理論表明：作為載體的電磁波，頻率越高，相同時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉?。微波信?hào)的波長(zhǎng)在10m～1mm之間;微波信號(hào)的頻率在30MHz～3×105MHz之間。一、微波通信

微波的性質(zhì)更接近于哪種波？傳播時(shí)有什么特點(diǎn)？

微波的波長(zhǎng)更接近于光波，大致沿直線傳播；它傳播時(shí)不能沿地球表面繞射。思考

如何解決“不能沿地球表面繞射”這個(gè)問(wèn)題？建立“微波中繼站”思考微波幾乎沿直線傳播微波中繼通信示意圖

它能把上一站傳來(lái)的信號(hào)經(jīng)處理后再發(fā)射到下一站去，這樣就能把信息傳遞到遠(yuǎn)方。答案：

太遠(yuǎn)，不方便解決人方案：

造衛(wèi)星通信問(wèn)題：能否用月亮做中繼站，實(shí)現(xiàn)微波通信？通信衛(wèi)星大多相對(duì)地球“靜止”——同步衛(wèi)星二、衛(wèi)星通信三顆同步衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)全球通信用碟形天線（大鍋）接收來(lái)自衛(wèi)星的信號(hào)中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng):北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成，空間段包括5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星，地面段包括主控站、注入站和監(jiān)測(cè)站等若干個(gè)地面站，用戶段包括北斗用戶終端以及與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容的終端。中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)光是比微波頻率高得多的電磁波。光通信的“高速公路”更寬廣。利用頻率單一、方向高度集中的激光進(jìn)行通信，效果很好。三、光纖通信光纖通訊技術(shù)是近幾十年才發(fā)展起來(lái)的1966年，華裔物理學(xué)家高錕首次利用無(wú)線電波導(dǎo)通信的原理，提出了低損耗（20db/km）的光導(dǎo)纖維

（簡(jiǎn)稱光纖）的概念。1970年，美國(guó)康寧公司首次研制成功損耗為20db/km的石英光纖，它是一種理想的傳輸介質(zhì)。1970年，貝爾實(shí)驗(yàn)室研制成功室溫下連續(xù)振蕩的半導(dǎo)體激光器

（LD）。從此，開(kāi)始了光纖通信迅速發(fā)展的時(shí)代。各種光導(dǎo)纖維光沿著水流傳播實(shí)驗(yàn)演示——光可以沿著水流傳播說(shuō)明光不但能沿直線傳播，也可以沿著彎曲的水流傳播。光導(dǎo)纖維光在光導(dǎo)纖維中的傳播原理是：全反射光纖通信的優(yōu)點(diǎn)：（1）傳輸頻帶極寬，通信容量很大；（2）光纖衰減小，無(wú)中繼設(shè)備，傳輸距離遠(yuǎn)；（3）頻率穩(wěn)定，信號(hào)傳輸質(zhì)量高；（4）光纖抗電磁干擾，保密性好。

計(jì)算機(jī)可以高速處理各種信息，把計(jì)算機(jī)聯(lián)在一起，可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。四、網(wǎng)絡(luò)通信通過(guò)因特網(wǎng)可以收發(fā)電子郵件，看到不斷更新的新聞，查到所需的各種資料。

隨著通信技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)可以在很短的時(shí)間內(nèi)傳送越來(lái)越大的信息量，信息傳送的速度甚至能夠滿足電視等活動(dòng)畫(huà)面的需要，我們已經(jīng)可以輕松地在網(wǎng)上看電視了。

電磁波頻率越高，相同時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉?。通信頻率越來(lái)越高，信息之路越來(lái)越寬。微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信。課堂小結(jié)1.信息理論表明，作為載體的電磁波，

越高，相同時(shí)間內(nèi)可以傳輸?shù)男畔⒕?/p>

，因此，現(xiàn)代的無(wú)線電通信、廣播電視等所用的電磁波的頻率也越來(lái)越高。2.微波是頻率在______MHz至______MHz之間的電磁波，微波的性質(zhì)與______更接近，大致沿______傳播，微波______(選填“能”或“不能”)沿地球表面繞射，所以必須每隔______km左右要建設(shè)一個(gè)

，把傳來(lái)的信號(hào)處理后再傳出去，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信。3.使用通信衛(wèi)星做微波通信的中繼站進(jìn)行通信的方式叫

。用來(lái)通信的衛(wèi)星大多是

衛(wèi)星，意思是：衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期跟地球自轉(zhuǎn)的周期

，以地面上某點(diǎn)為參照物，衛(wèi)星相對(duì)該點(diǎn)是

。4.目前使用的最頻繁的網(wǎng)絡(luò)通信形式是()A．電話B．發(fā)帖C．電子郵件D．下載5.可以作微波通信中繼站的有()A．月球B．人造衛(wèi)星C．電視臺(tái)D．廣播電臺(tái)6.全球轉(zhuǎn)播節(jié)目，至少需要幾顆地球同步衛(wèi)星()A．2顆B．3顆C．5顆D．8顆7.微波的波長(zhǎng)為

,頻率為

之間。微波大致沿

傳播。微波的優(yōu)點(diǎn)：、

，一條