|
ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА 1. Принцип работы радиолокатора Еще в опытах Герца наблюдалось отражения электромагнитных волн от препятствий. Это явление используют для радиолокации. Ø Радиолокация - обнаружение и точное определение местоположения объектов с помощью радиоволн. Заметное отражение радиоволн происходит в том случае, когда линейные размеры цели превышают длину волны, на которой работает радиолокатор. Поэтому радиолокационные станции работают в диапазоне дециметровых, сантиметровых и даже миллиметровых волн. Показав ученикам блок-схема радиолокационной станции, следует остановиться на основных принципах радиолокации: 1) создание гостронапрямленого радио-луча; 2) отражение волн от найденного объекта; 3) прием отраженного сигнала, что указывает на наличие найденного объекта на пути радиоволн; 4) определение времени между излучением и приемом радиосигнала для вычисления расстояния до найденного объекта. Определение расстояния осуществляется путем измерения общего времени прохождения радиоволн до цели и обратно. Так как скорость радиоволн с = 3 108м/с в атмосфере практически постоянна, то
Вследствие рассеяния радиоволн до приемника доходит лишь незначительная часть той энергии, которую излучает передатчик. Поэтому приемники радиолокаторов усиливают принятый сигнал в 1012 раз. Наиболее широко применяют радиолокацию на флоте, в авиации и в космонавтике. Радиолокационные установки обеспечивают безопасное движение судов по любой погоды и любого времени суток. Применение радиолокационных установок на аэродромах делает безопасными взлет и посадку самолета при любых условиях. С помощью радиолокаторов метеорологи исследуют облака. Благодаря радіолокаторам, установленным на космических аппаратах, ученые изучают рельеф многих планет. Например, Венера всегда скрыта от нашего взора толстым слоем облаков, но с помощью локации были получены снимки поверхности планеты. Значительную роль в исследовании планет Солнечной системы сыграли радиотелескопы. С помощью локаторов наблюдают метеоры в верхних слоях атмосферы. Заметное значение имеет радиолокация в военном деле. Войска ПВО могут вовремя обнаружить самолеты или ракеты. Принципиальная схема получения и приема телевизионного сигнала почти не отличается от схемы радиотелефонной связи, но тут есть несколько особенностей. Телевизионный сигнал несет гораздо больше информации, чем радиотелефонная. В телепередатчики колебания частоты-носителя модулируют как звуковым сигналом, так и видеосигналом, поступающего от видеокамеры. В основу телевизионного передачи изображений положено три физических процесса: 1) преобразование оптического изображения в электрические сигналы; 2) передача электрических сигналов по каналам связи; 3) преобразование переданных электрических сигналов в оптическое изображение. Изображение кадра преобразуется с помощью передающей вакуумной электронной трубки - иконоскопа в серию электрических сигналов. Внутри иконоскопа расположен мозаичный экран, на котором с помощью оптической системы проецируется изображение объекта. Каждая ячейка мозаики заряжается, причем ее заряд зависит от интенсивности света, падающего на ячейку. Этот заряд меняется в случае попадания на ячейку электронного пучка, создаваемого электронной пушкой. Электронный пучок последовательно попадает на все элементы сначала одной строки мозаики, затем другой строки и др. (всего 625 строк за 1/25 секунды). Процесс последовательного преобразования оптического изображения в электрические сигналы называется разверткой изображения. Видеосигнал, что образуется, содержит информацию об изображении. Этими сигналами модулируют затем колебания, которые производит генератор высокой частоты. Модулированные видеосигналом высокочастотные колебания подаются в антенну и излучаются ею в пространство. Одновременно второй передатчик осуществляет передачу сигнала звукового сопровождения. Телевизионный приемник преобразует полученный видеосигнал в видимое изображение на экране приемной электронно-лучевой трубки - кинескопа. Электронная пушка такой трубки оборудована электродом, что управляет числом электронов в пучке, а следовательно, и свечением экрана в месте попадания луча. Системы катушек горизонтального и вертикального отклонения заставляют электронный луч обегать весь экран в такой же способ, как электронный луч обегает мозаичный экран в передающей трубке. Синхронность движения лучей в передающей и приемной трубках достигают путем ссылки специальных синхронізувальних сигналов. 4. В чем преимущество спутникового телевидения Особенности ультракоротких волн обеспечили их широкое применение в спутниковом телевидении. Спутниковое телевидение - система передачи телевизионного сигнала от передающего центра к потребителю через искусственный спутник Земли, расположенный на геостационарной околоземной орбите. С центральной управляющей станции на спутник передают высокочастотный сигнал. Передатчик, установленный на спутнике, передает этот сигнал на Землю. Приемное устройство состоит из спутниковой тарелки, конвертора, что снижает частоту принимаемого сигнала и приемника. Преимуществом спутникового телевидения является то, что можно принимать тысячи телевизионных каналов, находясь на большом расстоянии от передающих телевизионных центров. ВОПРОС К УЧАЩИМСЯ В ХОДЕ ИЗЛОЖЕНИЯ НОВОГО МАТЕРИАЛА 1. На каких принципах базируется работа радиолокатора? 2. Почему для радиолокации используют электромагнитные волны очень малой длины? 3. Почему антенна радиолокационной станции вращается? 4. Радиоволны какого диапазона используют для телевещания? 5. Почему устойчивый прием телевизионного передачи возможен только в пределах видимости излучательной антенны? ЗАКРЕПЛЕНИЕ ИЗУЧЕННОГО МАТЕРИАЛА 1. Почему радиолокационная установка должна посылать радиосигналы в виде коротких импульсов, идущих через равные промежутки времени один за одним? 2. Прибор в радиолокационной установке служит для измерения времени между отправлением сигнала и приемом отраженного импульса? 3. Почему дальность действия передающей телевизионной станции ограничена линией горизонта? 4. Зачем передающие антенны телецентров располагают на многометровых вышках? 1. Длительность импульса радиолокатора tiMn = 2 мкс, а промежуток времени между импульсами Δt = 0,6 мс. Определите максимальное и минимальное расстояние определение целей этим радиолокатором. 2. Антенна корабельного радиолокатора находится на высоте h = 20 м над водой. На каком наибольшем расстоянии этот радиолокатор может обнаружить ночью спасательный плот, если волн на море нет? Радиус Земли 6400 км. ЧТО МЫ УЗНАЛИ НА УРОКЕ • Радиолокация - обнаружение и точное определение местоположения объектов с помощью радиоволн: R = ct/2. • Процесс последовательного преобразования оптического изображения в электрические сигналы называется разверткой изображения. • Спутниковое телевидение - система передачи телевизионного сигнала от передающего центра к потребителю через искусственный спутник Земли, расположенный на геостационарной околоземной орбите. Домашнее задание 1. Подр-1: § 35 (п. 5), § 36 (п. 6, 7); подр-2: § 18 (п. 3, 4). 2. Сб.: Рів1 № 12.3; 12.6; 12.7; 12.22. Рів2 № 12.45; 12.46; 12.47; 12.49. Рів3 № 12.51, 12.52; 12.62; 12.64. 3. Д: подготовиться к самостоятельной работе № 9. ЗАДАНИЯ ИЗ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ № 9 «ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ» Задание 1 (1,5 балла) На рисунке показана схема модуляции электромагнитной волны.
А Частота электромагнитной волны намного меньше, чем частота звуковых колебаний. Б Амплитуда высокочастотных колебаний изменяется со звуковой частотой. В Микрофон усиливает звуковые колебания. Г Звуковые колебания вырабатывает генератор колебаний. Теорию электромагнитных явлений разработал английский физик Дж. Максвелл во второй половине XIX века. А Максвелл предположил, что свет - это разновидность электромагнитных волн. Бы Электромагнитные волны, предсказанные Максвеллом, обнаружил опытным путем английский физик Майкл Фарадей. В Максвелл предположил, что постоянные электрическое и магнитное поля, взаимно порождая друг друга, могут распространяться в пространстве в виде электромагнитных волн. Г Электромагнитные волны могут излучаться только такими, что находятся в покое, или движущимися равномерно заряженными частицами. Задача 3 имеет целью установить соответствие (логическая пара). К каждой строке, обозначенного буквой, подберите утверждение, обозначенное цифрой. А Принцип радиосвязи. Б Модуляция. В Детектирования. Г Радиолокация. 1 Процесс выделения звуковых колебаний из принятых высокочастотных колебаний. 2 Процесс передачи и приема информации с помощью радиоволн. 3 Процесс изменения одного или нескольких параметров высокочастотных колебаний по закону передаваемого сообщения. 4 Процесс преобразования звуковых колебаний в электрические. 5 Процесс обнаружения объектов и определения их местоположения с помощью радиоволн. Индуктивность катушки колебательного контура 0,5 мГн. Требуется настроить этот контур на частоту 1 МГц. Какой должна быть емкость конденсатора в этом контуре?
|
|
