第二十一章信息的傳遞

第4節越來越寬的信息之路引入新課講五分鐘的故事和放映五分鐘的電影，它們傳遞的信息量是不一樣的。五分鐘的語言只能簡單描述人的相貌、衣著和事件的梗概；而五分鐘的電影，除此之外還能展現人物衣服的質地和顏色、主人公的容貌和嗓音以及事情發生的周圍環境等許許多多細節。因此，電視廣播與聲音廣播相比，在相同的時間內可以傳輸更多的信息。信息理論表明，作為載體的電磁波，頻率越高，相同時間內可以傳輸的信息就越多。因此，幾十年來，無線電通信、電視廣播等所用的頻率越來越高了，我們可以形象地說，信息之路越來越寬了。探究新知一、微波通信微波信號的波長在10m～1mm之間；微波信號的頻率在30MHz～3×105MHz之間，具有大致沿直線傳播的特點。探究新知微波幾乎沿直線傳播。微波中繼通信示意圖探究新知微波通信的優點：容量大，一條微波線路可以開通幾千甚至幾萬條電話線路。微波通信的缺點：每隔50km必須建中繼站，信號衰退，時間延遲。探究新知問題：能否用月亮做中繼站，實現微波通信？月亮離地球太遠，微波在傳播的過程中信號有衰減，時間有延遲，不能及時同步，并且只有當兩地都能看到月亮的時候，兩地間才可以實現通信。解決方案：人造衛星通信。探究新知二、衛星通信通信衛星大多是相對地球“靜止”的同步衛星。探究新知三顆同步衛星可以實現全球通信。探究新知用碟形天線接收來自衛星的信號。探究新知三、光纖通信光是比微波頻率高得多的電磁波。光通信的“高速公路”更寬廣，傳遞信息的容量較大。利用頻率單一、方向高度集中的激光進行通信，效果很好。探究新知光纖通信技術是近幾十年才發展起來的。1966年，科學家根據無線電波導通信的原理，提出低損耗的光導纖維（簡稱光纖）的概念。1970年，美國康寧公司首次研制成功損耗為20db/km的石英光纖，它是一種理想的傳輸介質。1970年，貝爾實驗室成功研制室溫下連續振蕩的半導體激光器（LD），由此開啟了光纖通信迅速發展的時代。探究新知各種光導纖維探究新知光沿著水流傳播實驗演示：光可以沿著水流傳播探究新知光在光導纖維中的傳播光導纖維探究新知光纖通信的優點：（1）傳輸頻帶極寬，通信容量很大；（2）光纖衰減小，無中繼設備，傳輸距離遠；（3）頻率穩定，信號傳輸質量高；（4）光纖抗電磁干擾，保密性好。探究新知四、網絡通信甲輸入信息并發送，信息被傳送到與甲的計算機相聯系的服務器A；服務器A將信息傳送到與乙計算機相連接的服務器B；服務器B將信息再傳送到乙計算機中，在相關的聊天軟件中顯現出來。探究新知通過互聯網可以收發電子郵件，看到不斷更新的新聞，查到所需的各種資料。隨著通信技術的發展，現在已經可以在很短的時間內傳送越來越大的信息量，信息傳送的速度甚至能夠滿足電視等活動畫面傳送的需要，我們已經可以輕松地在網上看電視以及購物了。歸納總結電磁波頻率越高，相同時間內傳輸的信息就越多。通信頻率越來越高，信息之路越來越寬。微波通信、衛星通信、光纖通信、網絡通信。鞏固練習1．下列說法中正確的是（）。A．無線電波的波長越短，相同時間內傳輸的信息就越多B．無線電波的波長越長，相同時間內傳輸的信息就越多C．無線電波的頻率越低，相同時間內傳輸的信息就越多D．無線電波的速度越快，相同時間內傳輸的信息就越多

A鞏固練習2．在中國移動通信大樓的頂部常可見到一些鍋形天線。關于這種天線的作用，以下說法中正確的是（）。A．這是做廣告用的模型B．天線凹面斜向上方是用來接收衛星信號的C．天線凹面朝水平方向是用來接收衛星信號的D．無論天線朝什么方向均能接收衛星信號

B鞏固練習3．下列說法中不正確的是（）。A．微波大致沿直線傳播，不能沿地球表面繞射，因此需要建立微波中繼站B．我們可以把月亮作為一個微波中繼站C．衛星通信只需要3顆同步衛星就可以實現幾乎全球通信D．光纖通信是靠激光在光纜中傳播進行信息傳遞的B鞏固練習4．關于光纖通信,小明同學曾思考過這樣的問題:在漫長的線路上，光纖免不了要拐彎、纏繞，而光在同種均勻介質中是沿直線傳播的，激光通信信號怎樣從一端傳到另一端呢？后來在“研究光纖怎樣傳輸光信號”的活動中，終于明白了：激光信號在光纖中