越来越宽的信息之路【学习目标】1．常识性了解卫星通信、光纤通信、网络通信。2．通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学科学的兴趣。【学习重难点】卫星通信、光纤通信、网络通信的优点和原理。【学习过程】一、知识点1．微波通信。同无线电波相比，微波的波长更短，在1mm至10m之间，频率更高，在30MHz至3×105MHz之间，一条微波线路可以传输更多的信息，因此可在上面通行几千、几万路电话。但微波传输过程需要在其中建中继站，因为地球是球形。微波性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。所以每到一定距离后需将微波向地面引，如图1所示。根据实际情况必须每隔大约50km左右就要建设一个微波中继站。而且传播的越远中继站需要的越多。/图1微波通信受到挑战是因为必须建设中继站，并且在遇到雪山，大洋根本无法建设，这样就受到限制。如何解决这一问题呢？开始有人想利用月球做中继站，但由于月球离我们太远，没有足够能量的微波无法到达月球，更无从谈到携带信息反射回地面。后来人们想在天空中人造一个卫星做中继站，现在已经实现了，这得益于人造卫星的发展。2．卫星通信。航天事业的发展使人类已飞出地球，在太空中建立太空站，可以发射人造卫星为我们服务，用地球同步卫星做微波中继站，很好地解决了地面中继站的弊端，实现无障碍中继，覆盖整个地球（360°）只需三颗通讯卫星如图2。卫星通讯标志着信息已可全球化。/图23．光纤通信。依然根据c＝λf，比微波频率更高的电磁波是光波。能否运用光波传送信息呢？如果用光波传送信息，这条“信息高速路”要比短波、微波宽出百万倍、千万倍。但发展光波通讯遇到这样一个问题，普通的光源夹杂了许多不同波长的光，难以携带信息或无法从光波中分离出信息。要想解决问题就得制造一种单一且方向高度集中的光，作为载体才行。1960年，美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，激光是一种单一，方向高度集中的光，它携带信息时，可以从中将信息分离出来。/图3激光用于通信，由于携带信息量可以更多，因此得到快速发展，各个国家都有光缆的通信工程，光缆是光的信息路径，是一种用玻璃做成的光导纤维，光在里面经过数次反射，最终从光缆另一头射出。如图3所示。光导纤维内心是空的，外面敷上保护层。由于光的频率很高，所以可以同时传递声音、图像等信息。4．网络通信信息的发送和接收都已经知道，但信息量的增大使人们面临着管理或挑选的问题，计算机可以处理大量的信息，而且速度快。把计算机同信息网络连在一起，就叫做网络通信。网络通信的优越性是很明显的，由于计算机介入信息的管理，人们又步入了一个崭新的信息时代。目前使用最频繁的网络通信形式是电子邮件。如图4所示，每人的计算机分别跟一个叫做服务器的大计算机相连，这就是平常说的上网。如同邮局与寄信人和收信人的关系。甲、乙计算机相当于收（寄）信人，而服务器相当于邮局，当甲发给乙一封电子邮件时，他的服务器A把邮件送到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。每台电脑都有自己的“信箱”，即自己的“地址”，这样“邮递员”才能将信件送到准确的位置。/图4网络通讯的“邮寄员”是集合现在通信载体的优点，他是导线、光缆、微波的组合体。有时还运用通信卫星等各种通信手段。随着通信技术的发展，网络技术智能化程度越来越高，人们的沟通可以通过网络达到近乎“面对面”的程度，这得益于网络通信可以在很短时间内传递大量的信息，而且信息传送的速度甚至能够满足电视等活动画面的直接需要，我们可以在网上轻松地看电视了。利用网络通信收发电子邮件是最基本的功能。每个用户都有自己的信箱，信箱都编有地址名。例如：xiaolin@server.com.cn表示信箱属于一个自称“xiaolin”的人，他的服务器名叫sever.com.cn。其中“cn”是china的简写，表示这个服务器是在中国注册的。世界上凡是计算机集中的地方，例如企业、机关、某些居民小区等，大都已经把自己的计算机联在一起了。这些网络又互相联结，成为世界上最大的计算机网络，叫做因特网。因特网已经成为21世纪信息社会的基础。全球信息网的建立，使人们通过一台联网的电脑，只要轻轻点击鼠标，就可以做到“秀才不出门，便知天下事”。人们可以通过网络通信系统查阅资料、看新闻、购物、进行视频点播，可以上网和朋友聊天。另外可以通过网络进行远程教育、远程医疗等等。网络已经渗透到人们生活的各个角落。二、巩固练习1．光纤通信是以______为传输介质的。A．光纤B．光线C．石英D．光2．光纤通信中的载波是______。A．光纤B．光线C．石英D．光3．光波是电磁波，其范围包括______、可见光、紫外线。A．无线电波B．红外线C．X射线D．γ射线 |
