初三人教版物理第二十一章第4節(jié)越來(lái)越寬的信息之路

1、越來(lái)越寬的信息之路越來(lái)越寬的信息之路第二十一章第二十一章 第節(jié)第節(jié)5分鐘內(nèi)，放電影比講故事所包含的信息量更分鐘內(nèi)，放電影比講故事所包含的信息量更多。多。相同時(shí)間內(nèi)，電視廣播比電臺(tái)廣播能傳遞更多相同時(shí)間內(nèi)，電視廣播比電臺(tái)廣播能傳遞更多的信息。的信息。信息理論表明：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?。輸?shù)男畔⒕驮蕉?。微波信?hào)的波長(zhǎng)在微波信號(hào)的波長(zhǎng)在10 m 1 mm之間之間;微波信號(hào)的頻率在微波信號(hào)的頻率在30 MHz 3 105 MHz之間。之間。一、微波通信一、微波通信微波幾乎沿直線傳播微波幾乎沿直線傳播微波中繼通信示意

2、圖微波中繼通信示意圖答案：答案：太遠(yuǎn)，不方便太遠(yuǎn)，不方便解決方案：解決方案：人造衛(wèi)星通信人造衛(wèi)星通信問(wèn)題：?jiǎn)栴}：能否用月亮做中繼站，實(shí)現(xiàn)微波通信？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)地球通信衛(wèi)星大多相對(duì)地球“靜止靜止”同步衛(wèi)星同步衛(wèi)星二、衛(wèi)星通信二、衛(wèi)星通信三顆同步衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)全球通信三顆同步衛(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)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)中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)光是比微波頻率光是比微波頻率高得多的電磁波。高得多的電磁波。光通信的光通信的“高速公路高速公路”更寬廣。更寬廣。利用頻率

3、單一、方向高度集中的激光進(jìn)行利用頻率單一、方向高度集中的激光進(jìn)行通信，效果很好。通信，效果很好。三、光纖通信三、光纖通信光纖通訊技術(shù)是近幾十年才發(fā)展起來(lái)的光纖通訊技術(shù)是近幾十年才發(fā)展起來(lái)的 1966年，年，華華裔物理學(xué)家裔物理學(xué)家高錕首次利高錕首次利用無(wú)線電波導(dǎo)通信的原理用無(wú)線電波導(dǎo)通信的原理，提出了，提出了低損耗低損耗（20 db/km）的光導(dǎo)纖維的光導(dǎo)纖維（簡(jiǎn)（簡(jiǎn)稱光纖）的概念。稱光纖）的概念。 1970年，美國(guó)康寧公司首次研制成年，美國(guó)康寧公司首次研制成功損耗為功損耗為20 db/km的石英光纖，它的石英光纖，它是一種理想的傳輸介質(zhì)。是一種理想的傳輸介質(zhì)。 1970年，貝爾實(shí)驗(yàn)室研制成功

4、室溫年，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。從此，開(kāi)始了光纖通信迅速發(fā)展的時(shí)代。迅速發(fā)展的時(shí)代。 各種光導(dǎo)纖維各種光導(dǎo)纖維光沿著水流傳播光沿著水流傳播實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)演示光可以沿著水流傳播光可以沿著水流傳播光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維光在光導(dǎo)纖維中的傳播光在光導(dǎo)纖維中的傳播光纖通信的優(yōu)點(diǎn)：光纖通信的優(yōu)點(diǎn)：（1）傳輸頻帶極寬，通信容量很大；）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)；）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；）頻率穩(wěn)定，信號(hào)傳輸質(zhì)量

5、高；（4）光纖抗電磁干擾，保密性好。）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。一起，可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。四、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。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。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碗姶挪l率越高，相同時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉?。通信頻率越