无线电的历程:从赫芝到马可尼的电磁波探索

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"本资源主要讲述了无线电信号的传送,特别是关于无线电与收音机的知识。内容涵盖了无线电的发明历程,包括奥斯特、法拉第、麦克斯韦、赫芝、马可尼以及波波夫等科学家的重要贡献。此外,还提到了无线电信号的调幅(AM)和调频(FM)两种方式,以及不同类型的收音机工作原理,如无电源收音机、直接放大式收音机和超外差式收音机。" 无线电与收音机的知识点详解: 1. 无线电信号的传送:无线电信号用于传输语言、音乐和图像,通过将音频和视频信号转换为电信号,然后利用电磁波进行传播。有效辐射电磁波能量的发射天线长度应等于电磁波长的一半。 2. 调幅(AM):调幅是最早的无线电广播方式,信号的幅度随音频信号的变化而变化,从而携带信息。这种方式的优点是覆盖范围广,但容易受到噪声干扰。 3. 调频(FM):由阿姆斯特朗在1933年发明,它通过改变载波频率来编码音频信号,具有更高的音质和抗干扰能力。1941年,美国开始商业化的调频广播。 4. 无线电发明简史: - 奥斯特(1820)揭示了电与磁之间的关系,即“电生磁”现象。 - 法拉第(1831)证明了“磁生电”,即运动的导线在磁场中可以产生电流。 - 麦克斯韦(1862)预言了电磁波的存在,并通过他的方程组描述了变化的电场和磁场如何相互产生。 - 赫芝(1887)实验证实了电磁波的存在。 - 马可尼和波波夫分别在英国和俄国进行了无线电通信的实验,推动了无线电技术的发展。 5. 收音机工作原理: - 无电源收音机:通常利用晶体或半导体材料作为检波器,不依赖外部电源接收电磁波。 - 直接放大式收音机:信号直接被放大后送到扬声器,结构简单但噪声较大。 - 超外差式收音机:先将接收到的高频信号转换为固定的中频信号,再进行放大和解调,具有较高的选择性和灵敏度。 6. 电磁波的传播:电磁波由变化的电场和磁场交替产生,以光速向周围空间传播,不受介质限制。马可尼的实验展示了电磁波在远距离传播的可能性,甚至跨越大西洋。 7. 发射与接收设备:早期的无线电设备包括火花式发射机、粉末检波器、电键、感应线圈等,随着技术发展,设备逐渐变得更加高效和复杂。 总结来说,无线电信号的传送是通过电磁波进行的,而收音机则通过调幅或调频的方式接收这些信号。无线电技术的发展历经多位科学家的贡献,从理论到实践,最终实现了远距离的无线通信。