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2013九年级物理(新人教版)第二十一章信息的传递 第四节越来越宽的信息之路

发布时间:2013-10-03 18:33:28  

你用过的通信工具有哪些?你了解它们吗?

一.微 波 通 信
1.微波通信已走入我们的生活,为什么要用微波通信? 因为微波的频率比中波和短波的频率高得多 , 作为载体的 无线电波,频率越高,相同时间内传输的信息就越多,因 此一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话 。微波 通信就是其中应用比较广泛的一种。

这样显然不行,对方肯定收不到。 那怎么办呢?想想有什么办法。

2.微波的性质更接近于哪种波?传播时 有什么特点?
微波的波长在10m~1mm之间,频率在30MHz~ 3×105 MHz之间。微波的波长更接近于光波 ,大致 沿直线传播;它传播时不能沿地球表面绕射. 优点:频率高,信息传递的效率高,可以同时开通 大量的频道,穿透性好。 缺点:传播近似直线,不能沿地球表面传播,在地 面的传播距离短。

3.如何解决“不能沿地球表面绕射”这个问题? 每隔50km左右建立一个微波中继站,把上一站传 来的信号处理后,再发射到下一站去而且,信号传 递的距离越远,需要的中继站就越多。

接收

发射

4.微波中继站起到什么作用? 它能把上一站传来的信号经处理后再发射到 下一站去 , 这样就能把信息传递到远方.信号

传递的距离越远,需要的中继站越多。

5.在遇到雪山、大洋,根本无法建设中继
站,怎么办? 能不能利用地球的卫星—月 球进行微波中继通信呢?

月球是地球的卫星,可以反射微波,但离我
们太过了—38万千米!信号衰减、时间延

迟,而且只有当两个通信点同时见到月亮
时 ,才能完成这两点间的通信.

? 月球是地球的卫星,可以反射微波,但它离我 们太远了——38 万千米!信号衰减、时间延 迟,而且只有当两个通信点同时见到月亮时, 才能完成这两点间的通信。 ? 显然利用月球是不现实的,那么你还能想到什 么办法呢?

二.卫 星 通 信

2.卫星通信
?卫星通信:利用卫星做中继站的微波通信 方式。通信卫星大多是同步卫星。 ?同步卫星:公转周期与地球自传周期相同 的卫星,从地球上看,它好像悬挂在空中 静止不动。 ?优点:覆盖范围广,只要三个卫星就可以 让信号覆盖全球。

1.通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星.

地球同步卫星指的是与地球自转周期相同的通信卫星.

2.要想实现全球通信至少需要几颗同步卫星?

用三颗同步卫星就可以实现全球通信

在地球的周围均匀地配置 3 颗同步通 信卫星,就覆盖了几乎全部地球面,可以实 现全球通信。它们就像几个太空微波中继站, 从一个地面站接收的电信号,经过处理,再 发送到另一个或几个地面站。现在通过卫星 电视,一个地方出现的突发事件,

全世界的 人们儿乎可以立刻看到现场的画面。

?我们已经知道,电磁波的传播速度等 于光速。实际上光也是一种电磁波。 与电磁波相比,光的频率更高。如果 用光来通信,这条”高速公路”要比 短波.微波的“公路”宽出百万倍、 千万倍。但如何实现光通信呢?

?普通的光源夹杂了许多不同波长(频率) 的光,难以用它携带信息。1960年.美国 科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激 光器,它能产生频率单一,方向高度集中 的光——激光, ?这才使得用光进行通信的幻想得以实现。 ?但是激光用于实际的通信,并不像手电筒 照亮房间那么简单。通信用的激光一般在 特殊的管道——光导纤维里传播。

三.光 纤 通 信

我们已经知道,电磁波的传播速度等于光速。 实际上光也是一种电磁波。与微波相比,光的频 率更高。如果用光来通信,这条“高速公路”要 比短波、微波的“公路”宽出百万倍、千万倍。 不过,普通的光源夹杂了许多不同波长(频率) 的光,难以用它携带信息。

3.光纤通信
?光纤通信:利用频率更高的光波进行信息 传递。 ?优点:频率高,信息传递的效率高,可以 同时开通大量的频道,穿透性好。 ?但普通的光不可以:发散性,不单一 ?激光:频率单一、方向集中,可以用来传 递信息。 ?那么什么是光纤呢?

1.激光 1960年美国科学家梅曼制成了世界第一台红 宝石激光器,它能产生频率单一、方向高度集

中的光,称为激光.

演示:
把大塑料瓶用不透光的纸包上,瓶的侧壁开 个小孔,塑料瓶装满水,水中有一光源。当水从 小孔流出时,会看到弯弯的水照到地面,在地面 上产生一个光斑。

光纤

2.通信用的激光一般在特殊的管道—— 光导纤维里传播.

原理是光的全反射.

那么光是怎样传递信息的呢?
光从光导纤维的一端射入,在内壁上 多次反射,从另一端射出,这样就把它携 带的信息传到远方。

注:光导纤维是很细很细玻璃丝,由内
芯和外套两部分组成。通常几千条光纤敷 上保护层,制成光纤,用到传递电视、电 话等我种信息。由于光的频率高,可以传 输大量的信息。

3.光纤通信的优点 光在光导纤维中传输损耗小,可长距离传

输,光纤通信容量极大,不怕雷击 ,不受电 磁干扰,通信质量高,保密性好.

四.网 络 通 信
1 .计算机可以高速处理大量信息,把计算机联

在一起,可以进行网络通信.
2 . 目前使用最频繁的网络通信形式是电子邮

件.
3 . 把网络又互相联结,成为世界上最大的计算 机网络,叫因特网.这样就能做到信息资源的共 享.

四、网络通信

4 .电子邮件的传递方式

计算机
计算机甲


务 器 A

导线、光缆、微波

服 务 器 B

计算机
计算机乙

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