電磁波與信息化社會(huì)電磁波譜

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1、高二物理選修3-4教案14、4、5電磁波與信息化社會(huì)，電磁波譜教學(xué)目的：1、了解光信號(hào)和電信號(hào)的轉(zhuǎn)換過(guò)程，了解電視信號(hào)的錄制、發(fā)射和接收過(guò)程，了解雷達(dá)的定位原理教學(xué)重點(diǎn)：電磁波在信息社會(huì)的作用教學(xué)難點(diǎn)：電磁波在信息社會(huì)的作用教學(xué)過(guò)程：一、電視和雷達(dá)⒈電視⑴電視的歷史1927年，美國(guó)人研制出最早的電視機(jī)。1928年，美國(guó)通用公司生產(chǎn)出第一臺(tái)電視機(jī)。1925年，美國(guó)開(kāi)始試驗(yàn)發(fā)射一些電視圖像，不僅小，而且模糊不清。1927年，紐約州斯克內(nèi)克塔迪一家老資格的無(wú)線電臺(tái)開(kāi)始每周三次進(jìn)行試驗(yàn)性廣播。1939年，全國(guó)廣播公司在紐約市試驗(yàn)廣播。美國(guó)最早的電視機(jī)，熒光屏是圓形的，只有5-9英寸大，差不

2、多要坐在電視機(jī)跟前才能看清。但是，電視很快以驚人的速度沖進(jìn)了美國(guó)人的家庭（第二次世界大戰(zhàn)中，電視的發(fā)展一度陷入停頓。1947年美國(guó)家庭中約有1．4萬(wàn)臺(tái)電視機(jī)，1949年達(dá)到近100萬(wàn)臺(tái)。1955年，將近3000萬(wàn)臺(tái)，1960年，達(dá)6000萬(wàn)臺(tái)，于1951年問(wèn)世的彩色電視機(jī)以及大屏幕電視機(jī)也進(jìn)入美國(guó)人家庭。目前美國(guó)約有l(wèi)．2l億臺(tái)電視機(jī)，平均不到兩個(gè)人就有一臺(tái)電視機(jī)）。中國(guó)最早的電視誕生在1958年3月17日。這天晚上，我國(guó)電視廣播中心在北京第一次試播電視節(jié)目，國(guó)營(yíng)天津無(wú)線電廠（后改為天津通信廣播公司）研制的中國(guó)第一臺(tái)電視接收機(jī)實(shí)地接收試驗(yàn)成功。這臺(tái)被譽(yù)為“華夏第一屏”的北京牌820

3、型35cm電子管黑白電視機(jī)，如今擺在天津通信廣播公司的產(chǎn)品陳列室里。我國(guó)在1958年以前還沒(méi)有電視廣播，國(guó)內(nèi)不能生產(chǎn)電視機(jī)。1957年4月，第二機(jī)械工業(yè)部第十局把研制電視接收機(jī)的任務(wù)交給國(guó)營(yíng)天津無(wú)線電廠，廠領(lǐng)導(dǎo)立即組織試制小組，黃仕機(jī)同志主持設(shè)計(jì)。當(dāng)年，試制組多數(shù)成員只有20歲上下，他們對(duì)電視這門(mén)綜合電、磁、聲、光的新技術(shù)極其生疏，沒(méi)有見(jiàn)過(guò)電視機(jī)，參考資料也很少，通過(guò)對(duì)資料、國(guó)外樣機(jī)、樣件的研究，他們根據(jù)當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)元器件生產(chǎn)能力和工藝加工水平，制定了“電視接收和調(diào)頻接收兩用、通道和掃描分開(kāi)供電、采用國(guó)產(chǎn)電子管器件”的電視機(jī)設(shè)計(jì)方案。我國(guó)第一臺(tái)電視機(jī)的試制成功，填補(bǔ)了我國(guó)電視機(jī)生產(chǎn)的空

4、白，是我國(guó)電視機(jī)生產(chǎn)史的起點(diǎn)，今天我國(guó)已成為世界電視機(jī)生產(chǎn)大國(guó)。⑵電視的錄制電視在電視發(fā)射端，由攝像管（圖18-14）攝取景物并將景物反射的光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。攝像鏡頭把被攝景物的像投射在攝像管的屏上，電子槍發(fā)出的電子束對(duì)屏上的圖像進(jìn)行掃描。掃描的路線如圖所示，從a開(kāi)始，逐行進(jìn)行，直到b。電子束把一幅圖像按照各點(diǎn)的明暗情況，逐點(diǎn)變?yōu)閺?qiáng)弱不同的信號(hào)電流。天線則把帶有圖像信號(hào)的電磁波發(fā)射出去。掃描行數(shù)：普通清晰度電視（LDTV——LowDefinitionTelevision的簡(jiǎn)稱(chēng)）200-300線，標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視（SDTV）500-600線，高清晰度電視（HDTV）1000線以上。⑶信號(hào)

5、的調(diào)制與發(fā)射調(diào)制過(guò)程見(jiàn)圖18-17甲圖。請(qǐng)注意，攝象機(jī)無(wú)法在屏幕上顯現(xiàn)聲音信號(hào)，因此，這里還有一個(gè)同步錄音后，將聲波（機(jī)械波）轉(zhuǎn)換成點(diǎn)信號(hào)的過(guò)程。最后，圖象（電）信息和聲音（電）信息都要同時(shí)調(diào)制在高頻載波中去。攝像機(jī)在一秒內(nèi)傳送25張畫(huà)面，這些畫(huà)面都要通過(guò)發(fā)射設(shè)備發(fā)射出去。電視接收機(jī)也以相同的速率在熒光屏上顯現(xiàn)這些畫(huà)面。由于畫(huà)面更換迅速，眼睛又有視覺(jué)暫留現(xiàn)象，所以我們感覺(jué)到的是連續(xù)的活動(dòng)景像。⑷電視信號(hào)的接收在電視接收端，天線收到電磁波后產(chǎn)生感應(yīng)電流，經(jīng)過(guò)調(diào)諧、解調(diào)等處理，將得到的圖像信號(hào)送到顯像管（圖18-16），還原成景物的像。顯像管里的電子槍發(fā)射的電子束也在熒光屏上掃描，掃描

6、的方式和步調(diào)與攝像管的掃描同步。同時(shí)，顯像管電子槍發(fā)射電子束的強(qiáng)弱受圖像信號(hào)的控制，這樣在熒光屏上便出現(xiàn)了與攝像屏上相同的像。電視機(jī)天線接收到的電磁波除了載有圖像信號(hào)外，還有伴音信號(hào)。伴音信號(hào)經(jīng)解調(diào)取出后送到揚(yáng)聲器。電視技術(shù)還廣泛應(yīng)用在工業(yè)、交通、文化教育、國(guó)防和科學(xué)研究等各個(gè)方面?，F(xiàn)代化的辦公室常常用到傳真機(jī)。電視傳遞的是活動(dòng)的圖像，而傳真?zhèn)鬟f的是靜止的圖像，如圖表、書(shū)信、照片等。傳真的原理和電視相似，也是把圖像逐點(diǎn)變成電信號(hào)，然后通過(guò)電話線或其他途經(jīng)傳送出去。介紹：數(shù)字電視和等離子電視數(shù)字電視是電視數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化后的產(chǎn)物。相對(duì)于傳統(tǒng)的模擬電視，它可以同時(shí)傳輸和接收多路視頻信號(hào)和

7、其他數(shù)字化信息，同時(shí)令信息數(shù)字化存儲(chǔ)以便觀眾隨時(shí)調(diào)用。其圖像水平清晰度達(dá)到１２００線以上，聲音質(zhì)量也非常高。與傳統(tǒng)的模擬電視相比，數(shù)字電視的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在：第一，提高了頻率資源的利用率。利用數(shù)字壓縮技術(shù)可以在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)有線電視模擬頻道中傳輸4—10套電視節(jié)目。第二，提高電視信號(hào)的傳輸和接收質(zhì)量，可以保證用戶接收到和前端播出效果基本相同的電視信號(hào)。第三，可以提供數(shù)據(jù)廣播。第四，逐步改變觀眾傳統(tǒng)的收視習(xí)慣，由被動(dòng)收看到準(zhǔn)視頻點(diǎn)播（NVOD）收看，以至下一步的收看真正的視頻點(diǎn)播(