人教版九年级物理第二十一章第四节越来越宽的信息之路

1、四、越来越宽的信息之路四、越来越宽的信息之路 一一. .微波通信微波通信 信息理论表明。信息理论表明。 . .微波的波长范围和频率范围是多少微波的波长范围和频率范围是多少? ? . .微波有什么性质微波有什么性质? ? 微波中继站的作用是什么微波中继站的作用是什么? ? . .微波中继站的建立在距离上有什么要求微波中继站的建立在距离上有什么要求? ? . .能不能用地球的天然卫星能不能用地球的天然卫星-月球作为一个中继站月球作为一个中继站 呢呢? ? 阅读课本两分钟，小组讨论两分钟展示以下问题阅读课本两分钟，小组讨论两分钟展示以下问题 微波的性质更接近光波微波的性质更接近光波:大致沿直线传播大

2、致沿直线传播. . .微波有什么性质微波有什么性质? ? 发射发射 接收接收 微波中继通信微波中继通信 微波大致沿直线传播，微波大致沿直线传播，中继站可以把上一站传来的微波中继站可以把上一站传来的微波 信号经过接收、放大处理后，再发射到下一站去，信号经过接收、放大处理后，再发射到下一站去，这就这就 像接力赛跑一样，一站传一站，像接力赛跑一样，一站传一站，经过很多中继站可以把经过很多中继站可以把 信息传递到远方。信息传递到远方。 微波中继站的作用是什么微波中继站的作用是什么? ? 发射发射 接收接收 发射发射 接收接收 微波中继站微波中继站 每隔每隔5050千米左右建立一个中继站千米左右建立一个

3、中继站, ,上一站传来上一站传来 的信号就可以传递下去的信号就可以传递下去 . .微波中继站的建立在距离上有什么要求微波中继站的建立在距离上有什么要求? ? 6 6、能不能用地球的天然卫星、能不能用地球的天然卫星-月球作为一月球作为一 个中继站呢个中继站呢? ? 不能：因为它离我们太远了，信号衰减、不能：因为它离我们太远了，信号衰减、 时间延迟，而且只有当两个通信点同时时间延迟，而且只有当两个通信点同时 见到月亮时，才能完成这两点的通信。见到月亮时，才能完成这两点的通信。 7 7微波通信的优缺点：微波通信的优缺点： 优点优点： 微波通信的频率高微波通信的频率高, ,传播信息容量大传播信息容量大

4、, ,且中且中 继站用计算机监督控制继站用计算机监督控制. .出现故障时能出现故障时能自动自动 倒换倒换, ,自动自动报警报警, ,节约了人力资源节约了人力资源. . 缺点缺点： 微波传送距离越远微波传送距离越远, ,需要需要建立建立的的中继站中继站就就 越多越多, , 势必会势必会带来一定的麻烦带来一定的麻烦. .而且在遇而且在遇 到雪山、大洋，要本无法建立中继站。到雪山、大洋，要本无法建立中继站。 利用卫星做中继站的微波通信方式利用卫星做中继站的微波通信方式 二二 卫星通信卫星通信 阅读课本两分钟，回答以下问题阅读课本两分钟，回答以下问题 1.1.什么是同步卫星什么是同步卫星? ? 2.

5、2.要想实现全球通信至少需要几颗同要想实现全球通信至少需要几颗同 步卫星步卫星? ? 3.3.卫星通信有哪些优越性卫星通信有哪些优越性? ? 1.1.同步卫星同步卫星- 同步卫星绕地球同步卫星绕地球转动的周期转动的周期跟跟地球自转的周期地球自转的周期 相同相同, ,相对地球相对地球”静止静止”, ,所以叫做所以叫做”同步同步”卫星卫星 地球同步通信卫星地球同步通信卫星 地球同步通信卫星地球同步通信卫星 2.2.要想实现全球通信至少需要几颗同步卫星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用三颗同步卫星就可以实现全球通信 3.3.卫星通信的优点卫星通信的优点:

6、: l远距离传递信息远距离传递信息 l通信容量大通信容量大 l干扰小、质量好、功效高。干扰小、质量好、功效高。 三三 光纤通信光纤通信 用激光在光导纤维中传播用激光在光导纤维中传播 激光的特性激光的特性 1、激光具有很高方向性、激光具有很高方向性 从普通光源发出的光是向四面八方传播的，传得越远从普通光源发出的光是向四面八方传播的，传得越远 光束越分散光束越分散.而激光沿一定方向传播时几乎是不发散的，而激光沿一定方向传播时几乎是不发散的， 即使把激光发射到距地球即使把激光发射到距地球38万千米的月球上，也只发散万千米的月球上，也只发散 成一个直径为几千米的光斑成一个直径为几千米的光斑 2、激光具

7、有很高的单色性、激光具有很高的单色性 普通光源发出的光如日光，是由多种不同的色光混合而普通光源发出的光如日光，是由多种不同的色光混合而 成的成的.即使普遍认为很好的单色光源即使普遍认为很好的单色光源氪灯发出的光也是氪灯发出的光也是 由相近的色光组成的，颜色并不很纯，而激光是有很高的由相近的色光组成的，颜色并不很纯，而激光是有很高的 单色性，颜色很纯单色性，颜色很纯. 3、激光具有很高的亮度、激光具有很高的亮度 一台大功率激光器收出的激光，亮度可达太阳亮度的一台大功率激光器收出的激光，亮度可达太阳亮度的 1071015倍倍. 氦氖红光氦氖红光 氩离子激光器氩离子激光器 1.1.激光在光导纤维里传

8、播依据了什么科激光在光导纤维里传播依据了什么科 学原理学原理? ? 全反射全反射 2.2.光导纤维光导纤维: :激光用于实际通信的一种特激光用于实际通信的一种特 殊管道，它是很细很细的玻璃丝殊管道，它是很细很细的玻璃丝. . 普通光普通光 优点优点容量大。容量是微波的容量大。容量是微波的 百万倍、千万倍百万倍、千万倍 缺陷缺陷难以携带信息。夹杂难以携带信息。夹杂 许多不同波长（频率）的光。许多不同波长（频率）的光。 激光激光频率单一，方向高度集中频率单一，方向高度集中 光导纤维光导纤维 光在光导纤维中传输，损耗光在光导纤维中传输，损耗 小，可长距离传输小，可长距离传输， 光纤通信光纤通信 容量

9、极大，不怕雷击，不受容量极大，不怕雷击，不受 电磁干扰，通信质量高，保电磁干扰，通信质量高，保 密性好密性好 激光通信与激光通信与_ 通信类似，即先把声通信类似，即先把声 音和图像信号调制到音和图像信号调制到_上，然后把它上，然后把它 们发射出去，最后用接收装置把声音和们发射出去，最后用接收装置把声音和 图像信号检出来。图像信号检出来。 有线电有线电 激光激光 4.光纤通信的优势光纤通信的优势 l光在光导纤维中传输损耗小光在光导纤维中传输损耗小, ,可长距可长距 离传输离传输. . l光纤通信光纤通信, ,通信容量大通信容量大, , l不怕雷击，不受电磁干扰，通信质量不怕雷击，不受电磁干扰，通

10、信质量 高高, ,保密性好保密性好. . 四、网络通信四、网络通信 把计算机联在一起进行通信把计算机联在一起进行通信 信息之路小结信息之路小结 微波通信微波通信 频率在频率在30MHz30MHz 3310105 5MHzMHz 卫星通信卫星通信 用通信卫星转为用通信卫星转为 微波中继站微波中继站 光纤通信光纤通信 激光在光导纤维激光在光导纤维 中传播中传播 网络通信网络通信 把计算机联在一把计算机联在一 起进行通信起进行通信 检测检测: 1 1信息理论表明：作为载体的电磁波，信息理论表明：作为载体的电磁波， 越高，越高， 在相同时间内传输的在相同时间内传输的 就越多就越多 2 2电视广播的工作

11、频率一般为电视广播的工作频率一般为30 30 MHzMHz3 310105 5MHzMHz， 声音广播的工作频率一般为声音广播的工作频率一般为102 102 kHzkHz30MHz30MHz，由此可由此可 知在相同时间内知在相同时间内 广播比广播比 广播要传输更广播要传输更 多的信息多的信息 频率频率 信息信息 电视电视声音声音 3 3微波的频率在微波的频率在 MHzMHz至至 MHzMHz之间的之间的 电磁波，微波的性质与电磁波，微波的性质与更接近，大致也是更接近，大致也是 沿沿 传播，微波传播，微波 ( (选填选填“能能”或或 “不能不能”) )沿地球表面绕射，所以必须每隔沿地球表面绕射，

12、所以必须每隔 kmkm左右要建设一个左右要建设一个 ，把传来的信号处理，把传来的信号处理 后再传出去，实现远距离通信后再传出去，实现远距离通信 4 4现代科学技术的发展，使人们实现了卫星通现代科学技术的发展，使人们实现了卫星通 信之梦卫星通信就是利用信之梦卫星通信就是利用 做微波做微波 通信的中继站通信的中继站 30 光波光波 直线直线不能不能 50 中继站中继站 通信卫星通信卫星 5 103 5 5在地球上空均匀配置在地球上空均匀配置颗颗 卫星，就覆盖了几卫星，就覆盖了几 乎全部地球表面，从而实现了乎全部地球表面，从而实现了 6 6实际上，光也是一种比微波频率更高的电磁波，而激光则是实际上，光也是一种比微波频率更高的电磁波，而激光则是 频率频率 ，方向，方向 的光的光 7 7下列关于地球同步卫星的说法中不正确的是下列关于地球同步卫星的说法中不正确的是( )( ) A A同步卫星绕地球转动的周期和地球自转的周期一样同步卫