登陆注册
8306400000115

第115章 无线电是如何工作的?

无线电似乎很神秘。我们站在门外,是听不到广播电台的声音或音乐的。从电台的大天线传给我们的,并不是声波,而是携带着声音的电磁辐射光。但是,电台天线发射的不是普通的可见光,而是一种不可见光,即无线电波。

电灯泡或太阳发出的可见光是中等能量的光。还有高能量的光,比如紫外线和X射线,也有低能量的光,比如红外线和无线电波。所有的光都是电磁辐射的一种形式——光子以186000英里(300000千米)每秒的速度进行快速移动。

可见光的波长很短,大概是0.6微米,或者是1/200000英寸。相比之下,无线电波的波长就很长了,从几厘米或几英寸,到300英尺(91米)或更长。

人眼适合处理中等能量的光,这就是为什么我们把这些光叫做可见光。而无线电波的频率和波长都无法被人眼接收,所以我们看不到周围的无线电波。

(实际上,就在此时,无形的无线电波正穿墙而过,并且穿过你,可惜你看不到它。)

那么我们怎样使用无线电波来传送音乐和谈话呢?发射台有一个长天线,用来把无线电波传送给几英里外的听众。每个听众的收音机都装配有一个较小的天线,比如一个金属杆或一条金属丝。

无线电波由电台向各个方向传送,并且能被传送路径上的任何收音机的天线接收。电台以AM或FM的形式广播节目。AM代表调幅,FM代表调频。AM的波长比FM的长。AM波长可能超过300英尺。

当你开车驶过一架大桥的时候,你可能发现车上收音机里AM电台的声音变得断断续续,这是因为AM波正在撞击桥梁。大桥就像是一个巨大的金属天线,所以不是所有的AM波都能到达你的车载天线。相比之下,FM波的波长仅有几英尺,它们可以穿过桥梁空隙。所以,FM台会比AM台更清晰。

信息速递

无线电台利用无线电波作为声音的载体,而广播电视利用无线电波来承载声音和画面。飞机和潜水艇把无线电波作为它们的车头灯(我们称之为雷达),照亮隐藏的物体。医学上的MRI(即核磁共振成像)使用无线电波来探测身体内部。

不管是FM还是AM,无线电的工作原理都是一样的。麦克风接收到电台播音员的声音,并将声波转换为电信号。电信号与原始声波的振动模式相同,所以又被称为“音频信号”。放大器会加强这个音频信号。

同时,电台的振荡器不断产生它自己的电信号,叫做“载波”。声音或音乐产生的声波对载波进行“调制”。调制后产生的综合电信号,即伴音载波,被进一步放大,然后被送往电台的天线。

电信号会刺激天线中的金属原子,使它们的电子也跟着振动。于是,电子发射不可见光,即无线电波,使其在天空中传播开来。由于天线中的电子以声音创造的特殊模式进行振荡,所以发出的无线电波也具有相同模式。

就在此时,无形的无线电波正穿墙而过,并且穿过你。

当无线电波到达你收音机上的天线时,被重新转换为电信号——伴音载波。你的无线电接收器自动将音频信号与载波分开。在电台被合成的信号会被你的收音机分解。然后,音频信号被送达扬声器。

扬声器就像一个反向麦克风:它把音频电信号重新转换为声波。于是,像变魔术一样,你就听到了电台播音员的声音,他正在介绍下一首歌。

天空中的天然电台

想想看,日常生活中存在各种可见光,我们已经习以为常了。可见光来自太阳或其他恒星。月球的岩石表面会反射银色的光。路灯和霓虹灯会产生光线。闪电会产生光。熔岩能发光,发红的电炉子和煤气灶的蓝色火焰都能发光;流星在高层大气中燃烧时能产生光;幽灵一般的深海鱼也能发出光。可见光到处都有,而不仅仅来自人造台灯。

无线电波也到处都有。宇宙在无线电光中呈现红色,可是我们看不到。

一些天体能发射无线电波,比如太阳、其他恒星、木星以及星际间的气体和灰尘。我们怎样才能在隐形的无线电波中看到这些物体呢?我们可以制造一个巨大的“无限电眼”,即“无线电望远镜”。

波多黎哥的阿雷西博有世界上最大的单体无线电望远镜。望远镜的主体是一个抛物面状的铝制天线,直径1000米。无线电望远镜把无线电波中的宇宙画面记录下来,然后用电脑把它转换成我们可以观看的图片。因此,宇宙中某些看似黑暗空洞的地方,在无线电波中像拉斯维加斯一样灯火通明。

同类推荐
  • 大自然的奥秘

    大自然的奥秘

    本书符合广大青少年朋友的求知欲望及猎奇心理的特点,非常适合青少年朋友阅读。向青少年朋友普及环境科学知识,鼓励他们开展各种丰富多彩的环保活动,才有利于帮助他们建立环保意识,让他们将环保意识转化为日常生活中的行动指南。只有提高青少年的环保意识,才能为实现能源的可持续发展战略提供坚强有力的人才保障;也只有通过他们的行动,人类赖以生存的环境才有希望得到改善!
  • 趣味地理:激起你的冒险欲望

    趣味地理:激起你的冒险欲望

    本书为读者呈现了一个个奇幻的世界,让读者感觉到世界是如此美妙,世界的山川景色是如此壮观。此外,本书还介绍了许多有趣好玩的地理知识,让读者在阅读中感受冒险与激情。
  • 自然奇观

    自然奇观

    《自然奇观》讲述浩瀚无边的宇宙,诡异莫测的自然,神奇有趣的生物……千余个知识热点,千余幅精美图片,带领我们一起探索变化无穷的大千世界。
  • 动物在隐瞒我们

    动物在隐瞒我们

    《动物在隐瞒我们》全面而系统地介绍了动物世界的谜团现象及其科学探索,集知识性、趣味性与科学性于一体,深入浅出,生动活泼,通俗易懂,图文并茂,目的是使广大青少年读者在领略世界谜团现象的同时,能够加深思考,启迪智慧,开阔视野,增加知识,能够正确了解和认识这个世界,激发青少年求知的欲望和探索的精神,激起热爱科学和追求科学的热情,让他们掌握开启人类和自然的金钥匙,从而真正成为人类和自然的主人,不断推进人类文明向前发展。
  • 生命与医学

    生命与医学

    《生命与医学》介绍了生命的一些特征和医学的一些知识,主要内容包括有生命有什么基本特征、生命的物质基础是什么、什么是基因、基因工程是怎么开始的、什么是人类基因组计划、你了解细胞吗等。
热门推荐
  • 异世修神

    异世修神

    一次意外车祸,成就一方伟人。或许命中注定,或许是命运开玩笑:武功失去,使他前途渺茫,爱人逝去,使他心渐冰封。在数次的生死大战中徘徊,无数次心灵挫折中回荡,命运对他的不公,他要改变命运,上天对他的惩罚,他要捅破天地,一次次改变,一次次化用成蝶,在成长中,他到底是消亡,还是胜出……
  • 樱花崖之生死恋

    樱花崖之生死恋

    我叫雪琪儿,一个不被大家喜欢的小孩。在大家的眼中我是个怪物,因为我和他们长得不一样。从小我就和婆婆住一起,她的眼睛是火红色的,仿佛要把人燃烧一样。群号是:25689020.我的文笔还不够,还需多多磨练,欢迎大家来给我提宝贵的意见和建议.⊙_⊙
  • 基因武铠

    基因武铠

    我只是一个迷失在时间之中的孤魂,而你是我唯一的活下去的理由。看一个宅男如何带着金手指帮助无助的少女游走在人类和妖兽之间,逍遥天下。
  • 小童话大智慧

    小童话大智慧

    墨彩书坊编委会主编的这本《小童话大智慧(全彩印刷全新版式注音插图)》精选了众多经典的童话故事,带领孩子们走进一个多姿多彩、奇妙变幻的童话王国中。同时,为了让孩子们能够更有效地汲取知识,我们为每篇童话提炼总结了精辟的人生道理,将坚强、乐观、积极、正直、勇气及诚实等一切优秀的品质以一种鲜活的方式植入孩子们的心中,使他们在轻松阅读的同时,从中获得丰富的生活哲理、人生经验、处世智慧以及成功启迪。
  • 女皇驾到之一品天后

    女皇驾到之一品天后

    一朝穿越,未知世界她能安否?东方琉璃:火一般的女子,狠辣、孤傲,说一不二,占有欲强。“本皇的东西,岂能与她人分享?”月殇:性格孤高冷傲,无情却专情,一片痴心只为凌天。万物为刍狗,唯除她一人!“生是她的人,死为她之鬼!”舞冥绝:一笑倾城在笑倾国,极其嗜血,性格妖孽腹黑,绝色妖媚,无限芳华唯独凌天所有。“我乃一妖孽,也只有你这个妖孽才能御我!”云初:一个性格与名字完全不相同的男子,脾气火爆,“除了那死女人,还有谁受得了我?”慕容苏:性格温文如玉,一张人畜无害的脸下实则腹黑无限,睿智多谋。“你生,我生。你死,我绝不独活!”本文,男女主皆身心干净,宠文,无虐,无小三。
  • 我的天才未婚夫

    我的天才未婚夫

    未婚夫?订婚?为什么这么重大的事她这个当事人却是最后一个知道?这群大人到底在想什么,她可才十八岁啊!逃不掉,算了,订婚就订婚,逢场作戏谁不会啊,有个这么完美的未婚夫也挺有面子的。只是……这个男人根本就是表里不一嘛,腹黑,不,是恶魔啦!喜欢欺负她的大魔王。
  • 末世修真大少

    末世修真大少

    强大的病毒席卷全球,牛逼的修真者们站了出来保护未受感染的人类。什么?......修真者也会被感染?......病毒来自异大陆?我们来看自带异能的修真者主角白元大少会怎么拯救地球吧!
  • 女生寝室4(最新修订版)

    女生寝室4(最新修订版)

    七星夺魂,鲜血的芬芳唤醒沉睡的的恶灵,邪恶的力量在黑暗中蔓延。匪夷所思的密室谋杀、神秘恐怖的人体自燃、娇异诡谲的苗蛊、令人心碎的爱情降、美妙动听的杀人音乐、高深莫测的摄魂术、充满怨气的巫咒……究竟,连环死亡事件的背后隐藏着什么?种种生死考验的背后,人性中的贪婪和自私渐渐显露。揭开女生寝室惊魂的真相,却发现,原来,所有的一切竟然是为了她……
  • 魔返三国

    魔返三国

    他穿越至东汉末年,遇见一绝世美人儿!这正是黄巾起义,他要打出名气!后来为了爱人,斗破苍穹,杀仙弑神!刘天虎,到底是何人?
  • 地狱公寓同人之生死之争

    地狱公寓同人之生死之争

    黑色火种的恐怖小说《地狱公寓》的后传也是它的同人作品,希望大家喜欢