八年级物理新人教版越来越宽的信息之路(1)VIP专享VIP免费

越来越宽的信息之路(1)［教材优化全析］全析提示1.微波通信(1)微波通信的理论依据信息理论表明，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.微波的波长在10m～1mm之间，频率在30MHz～3×105MHz之间，比中波和短波的频率更高，可以传递更多的信息.一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话.(2)微波中继站的作用从微波传播的特点了解中继站在微波通信中的作用.要点提炼微波波长较短，很容易被地面吸收，又能穿透电离层而不被反射，所以路线只能是直线传播.微波的性质接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射.为了增大传播距离，发射天线和接收天线都建得很高，但也只能达到几十千米.因此，在进行远距离通信时，必须每隔50km左右就要建一个微波中继站.由某地发射出去的微波，被中继站接收，把传来的微波信号经过处理后，再发射到下一站去.这就像接力赛跑一样，一站传一站，把信号传到远方.(3)存在问题及设想①提出问题微波传送距离越远，需要的中继站也越多，又带来一定的麻烦，同时，在遇到雪山、大洋，根本无法建中继站时，又该怎么办？②设想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，可以发射微波，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球时，才能完成这两点间的通信，所以不能用月球作为中继站.直线传播方式受大气的干扰小，能量损耗少，所以收到的信号较强而且比较稳定.另外，微波的频率高，相同的时间内比中波、短波传递的信息更多，所以电视、雷达采用的都是微波.要想减少中继站的数量，只能增加天线的高度，当我们把中继站搬到天上后，就变成了卫星.卫星通信的目的是扩大信息的覆盖面，减少地面微波中继站，减小信息传播过程中的故障率，极大地提高信息的传输范围，提高信号的传送质量.2.卫星通信现在，人类用发射的通信卫星作微波通信的中继站，实现了卫星通信的梦想.通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，从地球上看，它好像悬挂在空中静止不动.全析提示从同步卫星的特点，了解卫星通信的作用和优点.卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统组成，通信卫星就像一个无人值班的空中微波中继站，它从一个地面站接收发射来的电信号，经过放大、变频后，再发送回另一个或几个地面站.具体地说：甲地的地面站向通信卫星发射某种无线电信号，由通信卫星接收后，再转发到乙地的地面站.一颗通信卫星所转发的无线电信号，能够覆盖地球表面的三分之一，换句话说，只要在地球的周围均匀地配置三颗同步通信卫星，配合相应的地球站，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信.现在通过卫星电视，一个地方出现的突发事件，全世界的人们几乎可以立刻看到现场的画面.卫星通信主要有以下优点：(1)通信范围大，只要卫星发射的波束覆盖的范围均可进行通信；(2)不易受陆地灾害影响；(3)建设速度快；(4)易于实现广播和多址通信；(5)电路和话务量可灵活调整；(6)同一信道可用于不同方向和不同区域.要点提炼同步通信卫星绕地球转动的周期跟地球自转的周期相同，所以叫做“同步”卫星.通信卫星上主要使用的电源是太阳能电池，把太阳能转化成电能，供卫星使用.1984年4月8日，我国发射成功的是一颗与地球同步定点的卫星.它飞行在赤道上空约36000千米高的圆形轨道上.思维拓展现在我们家里收到的电视节目，哪些是通过卫星传送来的？近年来卫星通信新技术的发展层出不穷.卫星通信也是未来全球信息高速公路的重要组成部分.3.光纤通信(1)光纤通信的理论依据我们知道，光也是一种电磁波，而且它们的频率很高，频率间隔很宽.如果用光来通信，其容量要高出短波、微波百万倍、千万倍.但如何实现这一目的呢？普通的光源夹杂了许多不同波长(频率)的光，方向性差.如果用它作载波，就像收音机同时接收到了许多频率的节目，各种声音重叠在一起，让人无法分辨清楚.直到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，才使光作为载波得以实现.全析提示通过学习，重点理解光纤通信的原理：依靠激光在光纤内多次反射传输信号.激光具有亮度高、方向性好、...