认识无线电波

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  什么是无线电波呢?无线电波又是怎样产生的?为了弄清这个问题,我们必须首先理解什么是电磁波,因为无线电波就是波长在一定范围内的电磁波.
  研究表明,当导体中的电流迅速发生变化或通以高频率的交流电流时,导体周围电场的变化产生磁场,磁场的变化形成电场,电场与磁场交互作用而产生一种波,就像向平静的水面中扔进一个石子后会引起水面的振动而形成向四周传播的水波一样.由于这种波是由电磁现象产生的,所以叫电磁波.
  但是由于电磁波的波源不同,产生电磁波的波长的长短也不尽相同.依照波长的长短及波源的不同,电磁波大致可以分为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线.所以无线电波是电磁波的一种,而且是应用最早、最广泛的电磁波.
  知道了无线电波的产生,那么无线电波是如何传播的呢?
  (1)根据现代物理学的观点,无线电波就是电场和磁场的传播.因而,无线电波也是一种物质.只是这种物质既和一般由分子与原子组成的物质不同,是一种用肉眼看不到的特殊的物质,又与一般的机械波(如声波)不同.一般的机械波其本身不是一种物质,它需要有介质存在才能传播.例如,声音在真空中就不能传播,而电磁波在真空中却能传播,不依赖于任何介质.正因为电磁波具有特殊性,才使其能上天入地、大显神通.
  (2)无线电波从一种介质进入另一种介质时,一般会产生反射、折射、绕射和散射现象;不同媒质对同一频率的无线电波还具有不同的吸收作用.金属材料制成的壳体对无线电波具有“屏蔽作用”,电波既进不去也出不来.比如我们在电梯或建筑物内有时就很难接收到手机信号,相反无线电波在绝缘的介质中却容易传播.
  (3)无线电波是世界上独一无二的长跑能手,每秒钟能跑30万千米,1秒钟里可以绕地球跑7圈半.正是由于无线电波的这种非凡本领,我们将信息加载在它上面让它来传递,到了接收端再将信息提取出来(物理术语叫做检波),就像将货物放在火车上,到站再取下来一样.当然在传递的过程中能量会减弱,所以我们有时要放大信号.就像火车在长途运输过程需要加水、加油一样.
  我们知道了无线电波传播的特性,那么它在生活中主要有哪些应用呢?
  (1)通信:最早形式的应用是航海无线电报,其次有传播音乐和声音的广播,航海和航空中使用的语音电台,政府、消防、警察和商业使用的电台及现代生活中的家庭电话、移动电话.
  (2)导航:所有的卫星导航系统都使用装备了精确时钟的卫星.导航卫星播发其位置和定时无线电信息.接收机同时接受多颗导航卫星的信号,通过测量电波的传播时间得出它到各个卫星的距离,然后计算得出其精确位置.
  (3)雷达:雷达通过测量反射无线电波的延迟来推算目标的距离,并通过反射波感应目标的表面类型.
  (4)射电天文学:通过射电天文望远镜接收到的宇宙天体发射的无线电波信号,研究天体的物理、化学性质.
  另外,无线电传播在微波烹调、宇航动力、数据识别等方面都有较多的应用.
  今天,无线电技术已经广泛应用于航空航天通讯等各个领域,极大地丰富和提高了人们的生活质量.相信随着科技的不断发展进步,无线电技术必将给人类带来更多的精彩生活.
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