内容正文:
攀登!!
第十七章 电磁波
第四节 现代通信
视频《5G为什么更快》
新课引入
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。
近几十年来,无线电通信、电视广播等所用的电磁波频率越来越高,也就是说“信息之路越来越宽了”。
新课引入
微波的波长在 1 mm~1 m 之间,
频率在(3×105)~300 MHz 之间。
一条微波线路可以同时开通几万路电话 —— 频率高,传输信息快。
微波的性质接近光波,大致沿直线传播。
一、微波通信
想想议议:
北极熊想给企鹅打电话抱怨冰川又变少了,它的手机发出的微波能直接传递到南极吗?
你能想出好办法让北极熊联系到企鹅吗?
不能
一、微波通信
想想议议:
北极熊想给企鹅打电话抱怨冰川又变少了,它的手机发出的微波能直接传递到南极吗?
你能想出好办法让北极熊联系到企鹅吗?
建设多个微波中继站
不能
一、微波通信
作用:微波中继站可以把上一站传来的微波信号经过处理后,再发射到下一站去,就像接力赛跑一样,一站传一站。信号传递的距离越远,需要的中继站越多。
建设中继站的原因:
微波沿直线传播,不能沿地球表面绕射。
一、微波通信
也可以用通信卫星做微波通信的中继站,它从一个地面站接收发射来的电信号,经过处理后,再发送到另一个或几个地面站。
二、卫星通信
卫星电话
二、卫星通信
卫星电话
(地面站)
碟形天线
二、卫星通信
要实现全球通信,至少需要几颗同步卫星呢?
通信卫星大多是相对地球静止的同步卫星——地球同步卫星。
二、卫星通信
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表面,可以实现全球通信。
通信卫星大多是相对地球静止的同步卫星——地球同步卫星。
二、卫星通信
视频《北斗导航卫星的轨道》
二、卫星通信
光也是电磁波的一种,与微波相比,
光的频率更高,相同时间内可以传
输的信息更多。
三、光纤通信
但由于普通的光源夹杂了许多不同波长(频率)的光,
难以用普通光源携带信息。
三、光纤通信
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。
红宝石激光器产生波长 694.3 nm 的可见光脉冲,颜色为深红色。
1966年,华裔物理学家高锟提出用光纤通信的构想。
三、光纤通信
光纤(光导纤维):是一种由玻璃或塑料制成的细纤维,具有双重构造,纤芯部分是高折射率玻璃,表层部分是低折射率的玻璃或塑料。
一种光纤的尺度
三、光纤通信
视频《显微镜下的光纤》
三、光纤通信
光在同种均匀介质中沿直线传播,而光纤中,光能沿着弯曲的光纤向任意方向传播,为什么呢?
三、光纤通信
描述视频中的现象?并据此猜想光纤通信的原理。
视频《光在弯曲水流、玻璃中传播》
三、光纤通信
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。
数条光纤 —— 光缆
三、光纤通信
光纤入户
光纤
视频《我国光纤、4G覆盖超98%》
三、光纤通信
不同国家、地区间大量的信息传递大多是通过光缆实现的
世界海底光缆分布
海
底
光
缆
三、光纤通信
计算机(包括智能手机等设备)可以高速处理大量信息。
两台计算机可以通过金属导线(电流)、光纤、微波等连接起来,实现相互通信。
四、网络通信
多台计算机联在一起,就形成网络,可以进行网络通信
四、网络通信
不同地域的局域网络又相互连接,
成为世界上最大的计算机网络,
叫做因特网(Internet)。
四、网络通信
谈天说地:
你访问过因特网吗?使用的是电脑、
平板电脑还是手机?
你上网的目的通常是什么?
你有什么好的上网经验和大家分享?
(如学习网站、上网习惯等)
四、网络通信
电子邮件( e-mail )是一种常用的网络通信形式,可以发送文字、图片、语音等各种信息。
你知道这些信息是怎么从一台电脑传到另一台电脑的吗?
四、网络通信
我要给服务器B的计算机乙发邮件
发送给
服务器B
发送给
计算机乙
计算机甲给我发电子邮件啦
四、网络通信
1、下列说法中不正确的是( )
A.微波大致沿直线传播,不能沿地球表面绕射,因此需要建立微波中继站
B.我们可以把月亮作为一个微波中继站
C.卫星通信只需要 3 颗同步卫星就可以实现全球通信
D.光纤通信是靠激光在光缆中传播进行信息传递的
B
课堂练习
2、五十年前,华裔物理学家高锟在光导纤维通信领域取得突破性的进展,并因此获得2009年的诺贝尔物理学奖。光纤传播信息利用的原理是( )
A.光的反射 B.光的折射
C.光的直线传播 D.光的色散
A
课堂练习
现
代
通
信
微波
微波中继站(原因)
卫星通信
光
—— 光纤通信的原理
网
络
通
信
传统的电流通信(金属导线)
课堂小结
攀登!!
爬上山顶并