当前课程知识点:自然科学概论 > 第二篇 物理学 > 第一章 无处不在的电磁波 > 第一节 最早应用的电磁波——无线电波
大家好
这一讲我们来学习无线电波
首先
问大家一个问题
当你迷路的时候
会怎么办
我想大家一定会首先想到打开导航
当你遭遇道路拥堵时
导航能够给你友好的提示
选择最优路线
躲避拥堵
这就是我们所熟悉的GPS全球定位系统
而这个系统是国外开发的
其实
我国也成功自主研发出一种导航系统
叫北斗卫星导航系统
它既能覆盖全球
又能提供更高精度的定位和导航服务
特别是
北斗具有一项独门绝技什么绝技呢
它可将导航和通信融合在一起
实现双向通信
体现了中国人的智慧与创新
目前
我国北斗导航系统在中国市场的占比
已经提高到百分之三十五以上
这个数据已经开始超越GPS
并且我国北斗已经在抢险救灾
海事检测以及交通运输等领域发挥了重要作用
北斗卫星导航系统与GPS导航系统一样
都是靠发射电磁波来工作的
除了导航
在我们的生活中
电磁波早已是无处不在了
首先
让我们一起来了解一下电磁波的发现
英国物理学家麦克斯韦
在1864年预言了电磁波的存在
随后在1886年
德国物理学家赫兹
通过实验首次证明了这个预言
从此
开启了电磁波的应用之路
我们将电磁波按照每个波段的频率由低到高依次排列
可分为无线电波 微波 红外线 可见光 紫外线 x射线和γ射线
通常
我们将频率低于300亿赫兹的电磁波统称为无线电波
那么
无线电波在我们的日常生活中有哪些应用呢
接下来
我们一起谈一谈关于无线电波的应用
烽火戏诸侯的故事
大家都听过
西周时
周幽王为了博得褒姒一笑
点燃了烽火台
戏弄了诸侯
在古代遇到敌寇侵犯时
通常会通过烽火来进行紧急的军事救援信号传递
再如快马传信 竹筒传信 飞鸽传信
这些都是古老的信息传递
不能进行快速的远距离传递
在近代
由于对无线电波的认识
人们逐渐开发出许多便捷快速的双向通信方式
其中
无线电报应该算是无线电波的最早应用
无线电报是由马可尼和布劳恩两位科学家发明的
1909年
由于对无线电报的贡献
马可尼和布劳恩共同获得诺贝尔物理学奖
随后
无线电报就在1912年泰坦尼克号的海难中
为及时拯救幸存者发挥了巨大作用
当年在收到泰坦尼克的求救信号后
卡帕西亚号轮船首先赶到
救起705名乘客
这次海难共有1503人遇难
至今读到这个数字
仍令人心情沉重
其实
由于虽然泰坦尼克号配备了无线电
但当时普通人对它的理解都很肤浅
对其在安全方面的作用也没有什么认识
值班员可以擅离职守
也没有配备专业的维护人员
在开始发射求救信号的时候发生了故障
耽误了一定的救援时间
如果马可尼和布劳恩在现场的话
可能就是另外一番情形了
在泰坦尼克号海难之后
配备无线电成为了轮船的强制标准
在我国抗日战争期间
无线电报是最主流的一种信息传递方式
特别情报信息的传递
电视剧潜伏里经常会看到这样的场景
余则成从站里回到家
查看了门口没人偷听
房屋内没人窃听后
打开电台调动电台的旋钮
不一会儿电台的喇叭传来了延安的声音
当时的无线电台类似于今天的收音机
用调频来实现收音的功能
这里的电报就是无线电报
余则成通常都是在11点之后打开电台
因为晚上11点以前敌人的电台会扰乱我方信号
收不到电报
无线电报实现以后
无线电广播也随之诞生
1906年12月24日晚
也就是平安夜
费森登做了人类历史上的第一次无线电广播
在广播中他首先祝大家平安夜快乐
并用小提琴演奏一曲平安夜
费森登利用火花隙技术
制造出人工无线点波
同时改造了交流发电机
使其产生更大的电流
然后他将发电机的一端与麦克风相连
另一端连接在当时世界上最大的天线
这样
不需要电线
人们就可以听到从很远的地方传来的声音
毫无疑问
费森登成为了一个改变历史造福人类的无线电广播之父
无线电广播成功后
人们又开始了无线电话的研制
第一部可以手持的无限电话机
也就是手机
它改变了历史
也铸就了摩托罗拉公司近30年的辉煌
同时
人们发明了传真机和电视
利用无线电传播图像和视频
如今
我们开着车听着广播
坐在家里看电视
和朋友视频聊天
都得益于无线电波的应用
最开始给大家提到的北斗导航实际上
就是无线电波在通信方面的应用
更准确的说是微波的应用
微波是无线电波中频率在300MHz-300GHz之间的波段
我们把它称为超高频无线电波
那么
微波又有怎样的实际应用呢
我们下一讲给大家揭晓
好了
这一讲就到这里
谢谢大家
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