如影随形（无处不在的无线电波）/无线电科普丛书

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1．1我是谁——无线电到底是什么 当我们用计算机上网时，会发现每台主机的后面都拖着一根网线。剥开 这根网线，会看见里面有很多扭成一股股的金属导线(如图1—2所示)。当不 同的计算机之间要传递信息时，通过这些导线会传送出高低各异的电平信号 ，以此来满足人们之间的通信需求。 在一个多世纪前，人们发现了无线电波。这种东西既看不见，也摸不着 ，但它确实存在于人们身边。区别于有线信号传输，用它来传递信息是不需 要导线的，这为日后的广泛应用提供了方便快捷的基础。 什么是无线电呢？顾名思义，首先区别于有线传输，它是在空间传播的 ，所以冠以“无线”二字做定语；其次是后面的“电”，通俗角度说是电波 ，更严谨的解释应该是“电磁波”。 我们向湖面投入一块石子，可以看到以投入点为中心荡开一圈圈涟漪， 在水平面四散开来向周围传播(如图1—3所示)。这里可以形象地把无线电理 解为空气中的波浪，实际上它是一种由电磁振荡而引起的电场与磁场的波动 ，和石子引起的水面波动有相似之处。 当电场与磁场的波动在空间以水波形式传播时，这种随时间而变化的电 场和磁场，就称为电磁波。而无线电波就是这样一种电磁波。 电磁波的范畴可大了，按照电磁波频率递进的顺序，由低到高可以分为 无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、宇宙射线等。由此可见，无 线电波仅仅只是电磁波大家族里的一员而已(如图1—4所示)。 无线电波在空间传播，根据频率(或者波长)的不同，有着不同的传播特 性，人们正是根据其不同特性加以分别利用，从而享受着实况的电视转播， 随处的相互通信，同城的即时调度，跨洋的可视电话等；可以发现遥远太空 里的各种星球，更深入地了解宇宙，可以控制天上的航空器、水上的船舶； 可以发现微观世界的种种奥秘等。 揭开无线电波神秘的面纱，对于人们的生活以及生产方面而言，突破了 有线信号传输的“瓶颈”，使得社会的信息化建设从有形层面延展至无形层 面，从而加快了整体经济前进的步伐，使人们的生活环境变得越来越美好。 1．2打水漂——我是如何动起来的 无线电的身体是由电磁波组成的，而电磁波又是由电磁场产生的，当其 中的电场和磁场相互激发，最终形成了空间的波浪。还记得小时候在河边打 水漂吗？ 当我们将石片旋转着掷向水中，水面会掠过一圈圈的涟漪(如图1．5所 示)。事实上，当一个变化电场产生了一个变化磁场，而这个变化磁场又会 产生另一个变化电场；此电场再产生一磁场，如此继续下去，循环反复就形 成了电磁波。而在空气中这么一圈圈荡开来的电波，不正像打过水漂后水面 上的一圈圈涟漪吗？P4-7