沪科 19章感受信息 让信息“飞”起来 踏上信息高速公路.ppt

人类经历了五次信息变革 感受信息 信息的传递 信息的记录 电话和电报 古代信息的传递 信息的传递—古代信息传递 烽火 信鸽 驿马 喇叭 旗语 长跑 风筝 灯塔 击鼓 现代社会信息的传递 信息的记录 电话 让信息“飞”起来 什么是“信息高速公路” ⑴信息容量大。由于光波的频率远高于无线电波的频率，所以，光波所运载的信息容量远大于无线电波。一根光纤能同时传输相当于10000根电话线的信息量。在光纤组成的信息高速公路上，可以同时传递500个电视频道。 ⑵传输速度快。因为传输的是光信号。光纤是至今为止传输速度最快的传输介质，能轻松达到1000Mbps。 ⑶传输距离远。光纤很细（细如发丝），有内外两层，光在内层传播。因此，光纤的抗干扰能力强，能减少信号衰减，适用于远距离传播大量信息。 ⑷抗干扰能力强。 ⑸频带极宽。光在内层传播，不受外界电磁干扰。 ⑹必威体育官网网址性强。由于传输的是光束，所以本身不会向外幅射信号，有效地防止了窃听。 ⑺经济。节约金属，不怕潮湿，不怕腐蚀，使用年限长。 4.上海人民广播电台发射一种电磁波的频率为990kHz，中 央人民广播电台发射一种电磁波的频率是15.58MHz。它 们发射电磁波的波长分别应等于______和______。 分析：因为不同频率的电磁波在真空（或空气）中的速 度都是相同的，且都等于3×108m/s。根据波速（c）=波 长（λ）×频率（ν），所以 根据波的传播情况将波分为两种。 横波：像水波和绳波一样，波的传播方向与波源的振动方向相垂直，这种波叫做横波。 电磁波是横波。 四、电磁波的特征 纵波：如音叉（或其他发声体）振动时，在空气中会有 疏密相间的状态向外传播，形成声波。声波看不见，摸 不到，但声波传到我们的耳朵，会引起鼓膜振动，使我们产生听觉。声波的传播方向与波源的振动方向相同，这种波叫做纵波。 所有的波都有波速、波长、频率。电磁波也一样。 波速：波传播的快慢称为波速。电磁波不同于声波，它能在真空中传播（即电磁波的传播不需要介质）。在真空中传播的速度等于光速，即c＝3×108m/s.空气中的光速接近于真空中的光速。 波长：波长是相邻两个波峰 （或波谷）间的距离。用字母 λ表示。波长的国际单位是m。 频率：表示单位时间内振动的次数。即在1s内，出现的波峰数（或波长数）。用符号ν表示。国际单位制中，频率的单位是赫兹（Hz），简称赫。常用的频率单位有千赫（kHz）和兆赫（MHz）。 1kHz=103Hz 1MHz=106Hz 波速（c）、波长（λ）、频率（ν）的关系： c＝ λ ν 变式： c λ＝ ν ν＝ c λ 频率越高，波长越短 频率越低，波长越长 波长与频率互成反比关系 频率越高，传递的信息量越大 电磁波谱图 实验证明，不仅无线电波是电磁波，光、X射线、γ射线等也都是电磁波。它们的区别仅在于频率或波长有很大差别。光波的频率比无线电波的频率要高很多，光波的波长比无线电波的波长短很多；而X射线和γ射线的频率则更高，波长则更短。为了对各种电磁波有个全面的了解，人们按照波长或频率的顺序把这些电磁波排列起来，这就是电磁波谱。 信息高速公路是指可以交流各种信息的大容量、高速度的通信网络。 踏上信息高速公路 光导纤维简称光纤，是传输光信号的介质。 光纤通信中用的是激光。 光导纤维中激光是以不断反射的形式向前传播的，因而光缆也可以不沿直线铺设。 电话、电视、广播等信号以及数据文件可以在光纤构成的“信息高速公路”上传播，并且互不干扰。 一、光纤 光在光纤中的传播 光纤的特点： 现代通信网络由光纤通信（激光通信）、卫星通信、微波通信、移动通信和因特网（网络通信）组成，实现了信息的大容量、高速度传输，形成了“信息高速公路”。 二、现代通信网络 卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站。卫星把地面站送来的信号接收下来，进行放大，然后转发给另外的地面站。 目前用来转发信号的通信卫星几乎都是静止卫星或同步卫星，即卫星环绕地球一周的时间恰好等于地球自转一周的时间，卫星相对于地球站来说是呈静止状态的。 卫星通信可用于国内或国际通信，能传输电报、电话、传真、电视和高速数据等，卫星通信有通信频带宽、传输容量大、覆盖面积大、可进行多址通信等特点。 卫星通信 用3颗通信卫星就可以实现全球通信。 VSAT通信系统示意图 主站 同步卫星 微波通信 利用微波传播信息的通信称为微波通信。微波通信是远距离通信的重要手段。 微波通信包括点对点特高频通信、一点对多点用户无线通信、地面微波接力通信、无线移动通信、卫星通信、散射通信等。通常讲的微波通信是指地面微波接力通信。 全球卫星定位系统（GPS） 具有GPS功能的工具 1.当导体中______迅速变化时，导体就会向四周空间发 射电磁波，电磁波是向空间_____方向传播的，无线电通