复习回顾
1.无线电广播信号是怎样发射和接收的？
2.电视的图像信号是怎样发射和接收的？
3.移动电话的工作方式是什么？
5分钟内，放电影比讲故事所包含的信息量更多。
电视广播与声音广播相比，在相同时间内可以传输更多的信息。
我们已经学习了广播、电视信号的发射与接收，请同学们思考，它们两者相比，哪种形式单位时间内传输的信息量更大呢？
信息理论表明，作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内传输的信息就越多。因此，几十年来，无线电通信，电视广播等所用的频率越来越高，我们可以形象地说，信息之路越来越宽了。
第四节 越来越宽的信息之路
人教版九年级物理全一册第二十一章《信息的传递》
微波的波长为10 m ～1 mm，频率为30 MHz ～3 ×105 MHz。比中波和短波的频率更高，一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话，所以传输的信息更多。
一、微波通信
微波的性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。这样显然不行，对方肯定收不到。那怎么办呢？想想有什么办法。
为克服微波的这一缺陷，必须每隔 50 km左右建设一个微波中继站，把上一站传来的信号处理后，再发射到下一站去，而且信号传递的距离越远，需要的中继站就越多。
在遇到雪山、大洋，根本无法建设中继站时，又该怎么办呢？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，可以反射微波，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亮时，才能完成这两点间的通信。
显然利用月球是不现实的，那么你还能想到什么办法呢？
需要在高空悬挂一个中继站，这就要靠卫星来实现。
利用通信卫星做微波通信的中继站来进行通信。通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星。
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面，可以实现全球通信。
它们就像几个太空微波中继站，从一个地面站接收的电信号，经过处理，再发送到另一个或几个地面站。
通信卫星。板状的两翼是太阳电池板．它把太阳能转化成电能，供卫星使用。
蝶形天线用来接收来自卫星的信号。
中国北斗卫星导航系统，可提供全天候的即时定位服务。
我们已经知道，电磁波的传播速度等于光速。实际上光也是一种电磁波。与微波相比，光的频率更高。如果用光来通信，这条”高速公路”要比短波、微波的“公路”宽出百万倍、千万倍。如何实现光通信呢？
三、光纤通信
光纤通讯技术是近几十年才发展起来的
1960年美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，它能产生单一频率、方向高度集中的光——激光，
1966年，华裔物理学家高锟提出用光纤通信的构想，这才使得用光进行通信的幻想得以实现
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。
普通的光源包含了许多不同波长（频率）的光，难以用它携带信息。要让光来传输信息，这种光必须是频率单一、方向高度集中才可以。于是“激光”在人们的企盼中诞生了。
各种光导纤维
光沿着水流传播
实验演示——光可以沿着水流传播
把大塑料瓶用不透光的纸包上，瓶的侧壁开个小孔，塑料瓶内盛水，水面上方放一个发光小灯泡。当水从小孔流出时，你会看到光随着弯曲的水流照到地面，在地面产生一个光斑。这就是光纤的原理。
光导纤维
光在光导纤维中的传播
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）光纤衰减小，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。
四、网络通信
计算机可以高速处理各种信息，把计算机联在一起，可以进行网络通信。如果某人的计算机跟一个叫做服务器的大计算机相联，就是平常说的“上网”。目前人们经常使用的网络通信形式是电子邮件。
如图，当甲给乙发送一封电子邮件时，他的服务器A把邮件送到乙的服务器B，储存起来。一旦乙“上网”，他就能从自己的服务器B得到这个邮件。

某电子邮箱的地址是xiaolin@server.com.cn，这表示信箱属于一个自称“xiaolin”的人，他的服务器名叫server.com.cn。 其中 “cn”是China的简写，表示这个服务器是在中国注册的。
世界上最大的计算机网络，叫做因特网。通过因特网可以收发电子邮件，可以看到不断更新的新闻，查到所需的各种资料。
计算机之间的联结，除了使用金属导线外，还使用光缆、通信卫星等各种通信手段。
随着通信技术的发展，现在已经可以在很短的时间内传送越来越大的信息量，信息传送的速度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。
电子邮件跟电话一样快捷，和信件一样方便，还可以在任意一台联网的计算机上查看，它除了传递文字以外，还可以传递照片、语言及任何信息。
激光的优点：平行度好——精确测距
亮度高——激光切割，激光武器
科学世界
电磁波频率越高，相同时间内传输的信息就越多。通信频率越来越高，信息之路越来越宽。
1．微波通信：微波具有较高的频率，可以携带大量的信息，不过它的性质接近光波，大致沿直线传播，要实现长距离传播需要每隔50 km建立一个微波中继站。遇有雪山、大洋时，只能靠卫星通信来转接。
2．卫星通信：通信用卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，只要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。
3．光纤通信：微波通信有时会受到外界的干扰，使信号不稳定。使激光携带着信息在光导纤维中传播，就避免了以上问题，可以大大提高通信质量。而且激光的频率更高，可以携带更多的信息。
4．网络通信：要想使用网络通信，首先要申请一个电子信箱，就可以使用电子邮件进行通信了。电子邮件具有电话一样的快捷，信件一样的方便，还可以在任意一台联网的计算机上查看，它除了传递文字以外，还可以传递照片、语言及任何信息。
1.信息理论表明，作为载体的电磁波，______越高，相同时间内可以传输的信息就______，因此，现代的无线电通信、广播电视等所用的电磁波的频率也越来越高。
2.微波是频率在______MHz至 ______ MHz之间的电磁波，微波的性质与______更接近，大致沿______传播，微波______(选填“能”或“不能”)沿地球表面绕射，所以必须每隔______ km左右要建设一个_________，把传来的信号处理后再传出去，实现远距离通信。
3.使用通信卫星做微波通信的中继站进行通信的方式叫________。用来通信的卫星大多是______卫星，意思是：卫星绕地球转动的周期跟地球自转的周期______，以地面上某点为参照物，卫星相对该点是______。
频率
越多
30
3×105
光波
直线
不能
50
微波中继站
卫星通信
同步
相同
静止
4.微波的性质更接近于(　　)
　　A．光波　　　　B．电磁波　　　　
C．声波　　　　D．电流
5.可以作微波通信中继站的是(　　)
　　A．月球 B．人造卫星
C．电视台 D．广播电台
6.2008年北京奥运会实况全球转播，至少需要几颗地球同步卫星(　 　)
A．2颗 B．3颗 C．5颗 D．8颗
A
B
B
7.微波的波长为 ,频率为 之间。比中波和短波的频率更高，所以一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。微波大致沿 传播。微波的优点： 、 ，微波的缺点：微波大致沿 传播，不会拐弯，所以每隔50Km左右要建设一个 。把传来的信号处理后再传出去，实现远距离通信。这就是 。
10m～1mm
30MHz～3×105MHz
直线
速度快
频率高
直线
微波中继站
微波通信
8.1960年，美国科学家 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—— 。1966年，华裔物理学家 提出用 通信的构想，通信用的激光一般在 中传播。
梅曼
激光
高锟
光纤
光导纤维
9. 下列关于地球同步卫星的说法中不正确的是( )
A．同步卫星绕地球转动的周期和地球自转的周期一样
B．同步卫星可作为转播微波的中转站
C．同步卫星的速度与电磁波的传播速度相同
D．要使世界上任何一个地方的电视节目都可以传送到全世界，至少要有三颗同步卫星
C
10.关于激光的应用下列描述中错误的是( )
A．利用激光进行通信
B．利用激光进行长距离精确测量
C．利用激光加工坚硬材料
D．利用激光进行普通的室内照明
D
11.激光信号在光纤中(　 　)
A．就像水流沿弯曲水管流动那样
B．就像电流沿弯曲导线传播那样
C．不断地经光纤壁反射而向前传播
D．不断地在光纤中折射而向前传播
C
12.在中国和美国之间，存在着世界最大的海洋——太平洋，太平洋上无法设立中继站，那么中美之间怎样才能实现微波通信？说说你的想法，讨论一下它的可行性。
可以考虑用月亮作为微波中继站。但月亮离地球太远，微波在传播的过程中信号有衰减，时间有延迟，不能及时同步，并且只有当两地都能看到月亮的时候，两地间才可以实现通信。可以使用卫星通信。
13.人类已经可以向太空发射卫星，能否使用卫星作为微波中继站？如果可以，请想一想，使用卫星作为微波中继站，有哪些优点？
　　　能用卫星做微波中继站。它的优点在于：卫星离地面较近，信号不会很快衰减，卫星在地球上空，微波在传播过程中很难遇到阻碍，另外只需三颗卫星就可以覆盖全部地球表面，实现全球通信。