Презентация к уроку физики в 11 классе "Радиоволны. Распространение радиоволн"

• 1 слайд

  РАДИОВОЛНЫ
  Распространение радиоволн
  @Т.Л. Касимовская ГБОУ СОШ 149 Калининского района Санкт - Петербурга
  

• 2 слайд

  Радиоволны
  Радиоволны (радиочастоты), используемые в радиотехнике, занимают область, или спектр
  от 10 000 м до 0.1 мм
  (30 кГц -3 000 ГГц).
  
  Это только часть обширного спектра электромагнитных волн.
  

• 3 слайд

  Радиоволны
  Спектр разбит на области, границы между ними намечены условно.
  
  
  Области следуют непрерывно одна за другой, переходят одна в другую, а в некоторых случаях перекрываются.
  Международными соглашениями весь спектр радиоволн, применяемых в радиосвязи, разбит на диапазоны:
  

• 4 слайд

  Диапазоны радиоволн, применяемых в радиосвязи :
  

• 5 слайд

  Эти диапазоны весьма обширны и, в свою очередь, разбиты на участки, куда входят так называемые радиовещательные и телевизионные диапазоны, диапазоны для наземной и авиационной, космической и морской связи, для передачи данных и медицины, для радиолокации и радионавигации и т.д.
  Каждой радиослужбе выделен свой участок диапазона или фиксированные частоты.
  
  

• 6 слайд

  
  
  Обозначения диапазонов выделенных для наземной подвижной связи
  

• 7 слайд

  Как распространяются радиоволны
  Проходя над поверхностью земли, радиоволны постепенно ослабевают:
  часть их энергии тратится на возбуждение электротоков в поверхности земли (земля для радиоволн, пусть не очень хороший, но - проводник электричества). Энергия поглощаемая землей, тем больше, чем короче длина волна (выше частота).
  энергия волны ослабевает с увеличением расстояния от передатчика
  
  Природа радиоволн одинакова, но способность к распространению сильно зависит от длины волны
  
  
  
  

• 8 слайд

  ДВ
  Волны этого диапазона называются длинными, поскольку их низкой частоте соответствует большая длина волны. Они могут распространяться на тысячи километров, так как способны огибать земную поверхность. Поэтому многие международные радиостанции вещают на длинных волнах.
  
  ДЛИННЫЕ ВОЛНЫ
  ВОЛНА
  Частота 30 кГц - 300 кГц
  Длина волны 1 – 10 км
  

• 9 слайд

  Чуть – чуть истории
  На заре развития радио для связи в основном применялись волны от 1 до 30 км. Волны короче 100 метров вообще считались непригодными для дальней связи.
  Однако исследования коротких и ультракоротких волн показали, что они быстро затухают, когда идут у поверхности Земли. При направлении излучения вверх, короткие волны возвращаются обратно.
  Еще в 1902 английский математик Оливер Хевисайд и американский инженер-электрик Артур Эдвин Кеннелли практически одновременно предсказали, что над Землей существует ионизированный слой воздуха – естественное зеркало, отражающее электромагнитные волны. Этот слой был назван ионосферой. Ионосфера Земли должна была позволить увеличить дальность распространения радиоволн на расстояния, превышающие прямую видимость. Экспериментально это предположение было доказано в 1923.
  

• 10 слайд

  СВ
  Распространяются не на очень большие расстояния, поскольку могут отражаться только от ионосферы (одного из слоев атмосферы Земли). Передачи на средних волнах лучше принимают ночью, когда повышается отражательная способность ионосферного слоя.
  
  СРЕДНИЕ ВОЛНЫ
  ИОНОСФЕРА
  ОТРАЖЕННАЯ ВОЛНА
  Частота 300кГц - 3 МГц
  Длина волны 100 -1000 м
  

• 11 слайд

  КВ
  Отразившись от ионосферы, короткие волны возвращаются к Земле, оставив под собой сотни километров «мертвой зоны».
  Пропутешествовав к ионосфере и обратно, волна не «успокаивается», а отражается от поверхности Земли и вновь устремляется к ионосфере, где опять отражается и т. д. Так, многократно отражаясь, радиоволна может несколько раз обогнуть земной шар.
  КОРОТКИЕ ВОЛНЫ
  Частота 3 МГц - 30 МГц
  Длина волны 100 – 10 м
  

• 12 слайд

  Короткие волны
  Установлено, что высота отражения зависит в первую очередь от длины волны (частоты).
  Чем короче волна, тем на большей высоте происходит ее отражение и, следовательно, больше «мертвая зона».
  Эта зависимость верна лишь для коротковолновой части спектра (примерно до 25–30 МГц).
  

• 13 слайд

  Отражение коротких волн зависит не только от частоты, но и от времени суток
  Это связано с тем, что ионосфера ионизируется солнечным излучением и с наступлением темноты постепенно теряет свою отражательную способность.
  Степень ионизации также зависит от солнечной активности, которая меняется в течение года и из года в год по семилетнему циклу.
  
  
  
  

• 14 слайд

  УКВ
  
  
  Радиоволны этого диапазона по свойствам в большей степени напоминают световые лучи. Они могут отражаться только от поверхности Земли и практически не отражаются от ионосферы.
  УЛЬТРАКОРОТКИЕ ВОЛНЫ
  ПРЯМАЯ ВОЛНА
  ОТРАЖЕННАЯ ВОЛНА
  Частота 30 МГц - 3 ГГц
  Длина волны 10 – 0,1 м
  

• 15 слайд

  УКВ
  
  
  УЛЬТРАКОРОТКИЕ ВОЛНЫ
  распространяются в пределах прямой видимости.
  Поэтому эти волны пригодны для вещания лишь на очень малые расстояния.
  Но в этом есть определенное преимущество для радиосвязи:
  на волнах УКВ-диапазона часто передают стереозвук, так как на них слабее помехи.
  
  ПРЯМАЯ ВОЛНА
  ОТРАЖЕННАЯ ВОЛНА
  Частота 30 МГц - 3 ГГц
  Длина волны 10 – 0,1 м
  Дальность действия УКВ волн
  невелика, они очень незначительно
  огибают земную поверхность и
  

• 16 слайд

  Радиоволны диапазона
  УКВ
  Поскольку в диапазоне УКВ волны распространяются в пределах прямой видимости, то можно располагать радиостанции на расстоянии не свыше нескольких десятков километров, иногда до 100 — 200 км без взаимного влияния.
  Это позволяет многократно использовать одну и ту же частоту соседним станциям.
  
  

• 17 слайд

  УКВ волны, называемые также ультравысокими, или сверхвысокими, частотами (УВЧ или СВЧ), занимают особое положение.
  Они разделяются на следующие диапазоны:
  метровые волны — от 10 до 1 метра,
  дециметровые — от 1 метра до 10 см,
  сантиметровые — от 10 до 1см и, наконец, миллиметровые — от 1см до 1мм.
  Частоты, соответствующие этим волнам, колоссальны.
  
  Например, диапазону сантиметровых волн соответствуют частоты от 3000 до 30000 МГц, то есть от 3 до 30 миллиардов колебаний в секунду!
  

• 18 слайд

  .
  

• 19 слайд

  Высокочастотные радиоволны можно собирать зеркалами-антеннами и посылать узкими пучками.
  Для низкочастотных волн такую антенну построить невозможно, так как слишком велики были бы ее размеры (диаметр зеркала должен быть намного больше, чем длина волны).
  Возможность направленного излучения волн позволяет повысить эффективность системы связи.
  
  

• 20 слайд

  Свойства радиоволн диапазонов ДЦВ и 800 МГц близки к свойствам световых лучей: их можно фокусировать особыми зеркальными антеннами и посылать узкими пучками, как это делается в сетях радиорелейной и спутниковой связи.
  При большой мощности радиопередатчика (десятки кВт) радиосвязь на метровых волнах в узкой полосе частот (несколько кГц) возможна на расстояниях порядка 1000 км за счет рассеяния волн в ионосфере. Этот вид связи называется ионосферной радиосвязью.
  
  
  

• 21 слайд

  Ультракороткие волны являются единственно пригодными для телевизионного вещания.
  Прием ультракоротких волны характерен
  постоянством слышимости,
  отсутствием замирания,
  уменьшением различных помех.
  Дециметровые и сантиметровые волны, очень легко можно передавать в одном определенном направлении, как лучи прожектора, что делает их наиболее пригодными для радиолокации.
  Установлено, что УВЧ оказывают сильное влияние на живые организмы.
  
  

• 22 слайд

  Не смотря на то, что ультракороткие волны почти не могут огибать земной шар и распространяются главным образом в пределах прямой видимости, при некоторых условиях иногда связь на УКВ осуществляется больших расстояниях.
  В космических пространствах УКВ могут распространяться на сотни тысяч километров и более. Именно эти волны используются для связи с искусственными спутниками Земли и космическими ракетами.
  
  

• 23 слайд

  позволяет применять менее мощные передатчики для достижения заданной дальности связи, т.к. узкий луч обеспечивает меньшее рассеивание энергии в побочных направлениях;
  удается значительно уменьшить размеры приемников, передатчиков и антенн;
  направленное излучение создает меньше помех другим системам связи, находящихся не в створе луча;
  большой диапазон частот позволяет разместить на УКВ огромное количество радиостанций без взаимных помех;
  Применение направленных приемных антенн в радиоастрономии позволило сделать множество фундаментальных научных открытий.
  Возможность фокусирования высокочастотных радиоволн обеспечила их широкое применение в :
  
  
  Преимущества УКВ:
  

• 24 слайд

   
  в радиолокации
  

• 25 слайд

  радиорелейной связи
  

• 26 слайд

  в спутниковом вещании
  

• 27 слайд

  в беспроводной передаче данных
  

• 28 слайд

  Использованы материалы:
  http://ra9yta.narod.ru /Radiovolna.htm
  http://www.referat.ru/referats/view/21668
  http://www.globalaudio.ru
  http://ru.wikipedia.org/
  http://www.viol.uz/systems/radio/page2.shtml
  Картинки Яндекс
  

• 29 слайд