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【知识精讲】越来越宽的信息之路
九年级 物理
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激光除了在通信方面有着不小的用途,在其他方面也有广阔的应用前景,请同学们阅读科学世界“激光的应用”。
思考:
1.激光有哪些不同于其他光的特点?
2.除了课本中介绍的应用外,你还知道在什么地方用到了激光?
平行度好 亮度高
激光测距 读取光盘信息 切割各种物质
一、微波通信
微波信号的波长在10 m ~1 mm之间;
微波信号的频率在30 ~3 ×105 MHz之间。
为什么要用微波通信?
因为微波的波长比中波和短波的波长要短,频率比它们的频率要高,可以传递更多的信息。
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。微波又是怎么把信号传遍地球的呢?
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。
能否用月亮做中继站,实现微波通信呢?
答案:太远,不方便
用什么作为微波的中继站好呢?
人造卫星
3颗卫星就覆盖了全部地球表面,可以实现全球通信
碟形天线用来接收来自卫星的信号
中国的北斗卫星定位系统,可提供全天候的即时定位服务
光纤通信:
各种光导纤维
光纤通信技术是近几十年才发展起来的
1966年,华裔物理学家高锟首次利用无线电波导通信的原理,提出了低损耗(20 db/km)的光导纤维(简称光纤)的概念。
1970年,美国康宁公司首次研制成功损耗为20 db/km的石英光纤,它是一种理想的传输介质。
1970年,贝尔实验室研制成功室温下连续振荡的半导体激光器(LD)。从此,开始了光纤通信迅速发展的时代。
光在光导纤维中的传播
光导纤维
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了远方。光导纤维是很细很细的玻璃丝,通常数条光纤并成一束再敷上保护层,制成光缆,用来传递电视、电话等多种信息。由于光的频率很高,在一定时间内可以传输大量信息。
光纤通信的优点:
(1)传输频带极宽,通信容量很大;
(2)信号衰减小,无中继设备,传输距离远;
(3)频率稳定,信号传输质量高;
(4)光纤抗电磁干扰,保密性好。
网络通信
电子邮件除了文字外,我们也可以把照片、语音及任何信息变成数字文件用电子邮件传送。
通过因特网可以收发电子邮件,看到不断更新的新闻,查到所需的各种资料。
随着通信技术的发展,现在已经可以在很短的时间内传送很大的信息量,信息传送的速度越来越快,甚至能够满足电视等活动画面的需要,我们已经可以轻松地在网上看电视了。
下列关于微波通信,正确的是( )
A. 微波的波长较短,频率较高 B. 微波的波长较短,频率较小
C. 微波通信无须中继站 D. 微波的传播是沿地球表面绕射
关于电磁波和现代通信,下列说法中正确的是 ( )
A. 光纤通信传输的信息量很大,主要用于无线电广播
B. 移动电话靠电磁波传递信息
C. 电磁波的波长越长,频率越高
D. 网络通信只能传递文字信息