Презентація "принципи радіозв'язку та телебачення". Принципи радіозв'язку Телебачення. Презентація теми розвиток засобів зв'язку

Слайд 2

Цілі уроку:

Ознайомити учнів із практичним застосуванням е/м хвиль; Розкрити фізичний принцип радіозв'язку;

Слайд 3

Радіозв'язок - передача та прийом інформації за допомогою радіохвиль, що поширюються у просторі без проводів.

Види радіозв'язку: радіотелеграфний, радіотелефонний та радіомовлення, телебачення, радіолокація.

Слайд 4

Радіотелеграфний зв'язок здійснюється шляхом передачі поєднання крапок і тире, що кодує букву алфавіту в абетці Морзе. У 1843 році американський художник Семюел Морзе (1791 - 1872) винайшов телеграфний код. Він розробив для кожної літери знаки з точок та тире. Під час передачі повідомлення довгі сигнали відповідали тире, а короткі – точкам. Код Морзе використовується й у наші дні.

Слайд 5

Радіомовлення - передача в ефір мовлення, музики, звукових ефектів за допомогою е/м хвиль. Радіотелефонний зв'язок передбачає передачу такої інформації лише прийому конкретним абонентом. Радіолокація-виявлення об'єктів та визначення їх координат за допомогою відображення радіохвиль. Відстань від об'єкта до радіолокатора s=st/2; с – швидкість світла; t-проміжок часу між імпульсами

Слайд 6

Телебачення

В основі телевізійної передачі зображень лежать три фізичні процеси: Перетворення оптичного зображення на електричні сигнали Передача електричних сигналів по каналах зв'язку Перетворення переданих електричних сигналів на оптичне зображення

Слайд 7

Для перетворення оптичного зображення електричні сигнали використано явище фотоефекту, вивчене А.Г. Столітовим. Для передачі телевізійних сигналів використовується радіозв'язок, основоположником якого був А.С. Попов. Ідея відтворення зображення на люмінесцентному екрані належить також нашому співвітчизнику Б.Л. Розінг. Російський інженер-винахідник В.К. Зворикін розробив першу телевізійну трубку, що передає – іконоскоп.

Слайд 8

КОЛІРНЕ ТЕЛЕБАЧЕННЯ дозволяє передавати та відтворювати кольорові зображення рухомих та нерухомих об'єктів. Для цього в телевізійній камері, що передає кольорового телебачення зображення розділяється на 3 одноколірних зображення. Передача кожного з цих зображень здійснюється за тим самим принципом, що й у чорно-білому телебаченні. В результаті на екрані кінескопа кольорового телевізора відтворюються одночасно 3 одноколірні зображення, що дають у сукупності кольорове. Перша система кольорового телебачення механічного типу була запропонована в 1907-08 російським інженером І. А. Адаміаном.

Слайд 9

Винахід радіо

Попов Олександр Степанович (16.03. 1859-13.01. 1906) - російський фізик та електротехнік, один з піонерів застосування електромагнітних хвиль у практичних цілях, винахідник радіо.

Слайд 10

Повідомлення про можливість практичного застосування електромагнітних хвиль для встановлення зв'язку без проводів вперше зробив 7 травня 1895 А.С. Попов. Це свято вважається днем ​​народження радіо. 24 березня 1896 року на засіданні фізичного відділення Російського фізико-хімічного товариства Попов за допомогою своїх приладів наочно продемонстрував передачу сигналів на відстань 250 м, передавши першу у світі радіограму з двох слів «Генріх Герц».

Слайд 11

Приймач А.С. Попова

Електричний дзвінок когерер Електромагнітне реле Джерело живлення

Слайд 12

В антені під дією змінного електричного поля виникали вимушені коливання вільних електронів із частотою, що дорівнює частоті е/м хвилі. Змінна напруга з антени надходила на когерер – скляну трубку, заповнену металевою тирсою. Під дією змінної напруги високої частоти в когерері виникають електричні розряди між окремою тирсою, і його опір зменшується в 100-200 разів.

Слайд 13

Сила струму в котушці електромагнітного реле зростає і реле включає електричний дзвінок. Так реєструвався прийом е/м антени хвилі. Молоточок ел. дзвінка, ударяючи по когерер, струшував тирсу і повертав його у вихідне положення - приймач знову був готовий до реєстрації е / м хвиль.

Слайд 14

Дещо пізніше створив подібні ж прилади і провів з ними експерименти італійський фізик та інженер Г. Марконі. У 1897 році він отримав патент на застосування електромагнітних хвиль для бездротового зв'язку. Завдяки великим матеріальним ресурсам та енергії, Марконі, який не мав спеціальної освіти, досяг широкого застосування нового способу зв'язку.

Попов своє відкриття не запатентував.

Збільшення дальності зв'язку

На початку 1897 р. Попов здійснив радіозв'язок між берегом і кораблем, а в 1898 р. дальність радіозв'язку між кораблями була доведена до 11 км. Великою перемогою Попова і радіозв'язку, що ледь зародився, було порятунок 27 рибалок з відірваної крижини, віднесеної в море. Радіограма, передана на відстань 44 км, дозволила криголамові своєчасно вийти в море. Роботи Попова були відзначені золотою медаллю на Всесвітній виставці 1900 року в Парижі. У 1901 році на Чорному морі Попов у своїх дослідах досягав дальності в 148 км.

Слайд 16

На той час у Європі вже існувала радіопромисловість. Роботи Попова в Росії не набули розвитку. Відставання Росії у цій галузі загрозливо наростало. І коли в 1905 у зв'язку з російсько-японською війною, що почалася, знадобилася велика кількість радіостанцій, нічого не залишалося, як замовити їх іноземним фірмам.

Слайд 17

Відносини Попова з керівництвом морського відомства загострилися, і в 1901 р. він переїхав до Петербурга, де був професором, а потім першим виборним директором Електротехнічного інституту. Турботи, пов'язані з виконанням відповідальних обов'язків директора, дуже розхитали здоров'я Попова, і він раптово помер від крововиливу в мозок.

Слайд 18

Навіть здобувши велику популярність, Попов зберіг усі основні риси свого характеру: скромність, увага до чужих думок, готовність йти назустріч кожному та посильно допомагати нужденним у допомозі.

Коли роботи із застосування радіозв'язку на кораблях привернули до себе увагу закордонних ділових кіл, Попов отримав низку пропозицій переїхати для роботи за кордон. Він рішуче відкинув їх.

Ось його слова: «Я гордий тим, що народився російською. І якщо не сучасники, то, можливо, нащадки наші зрозуміють, наскільки велика моя відданість нашій Батьківщині і який щасливий я, що не за кордоном, а в Росії відкрито новий засіб зв'язку».

Слайд 19

Принцип радіотелефонного зв'язку

Звук Мікрофон ГВЧ Модулятор УВЧ Передавальна антена ЕФІР Приймальна антена УВЧ Детектор УНЧ Динамік

Слайд 20

Приймальна антена приймає е/м хвилі. Е/м хвиля, що досягла приймальної антени, індукує в ній змінний струм тієї ж частоти, на якій працює передавач.

Детектор виділяє із модульованих коливань низькочастотні.

Динамік перетворює е/м коливання на механічні звукові коливання.

Слайд 22

Модуляція сигналу, що передається – кодована зміна одного з його параметрів.

У радіотехніці застосовуються амплітудна, частотна та фазова модуляція.

Амплітудна модуляція – зміна амплітуди коливань високої (несучої) частоти коливаннями низької (звукової) частоти.

Детектування (демодуляція) - виділення із модульованих коливань високої частоти звукового сигналу. Детектування здійснюється пристроєм, що містить елемент з односторонньою провідністю: вакуумний або провідниковий діод-детектор.

Слайд 23

Поширення радіохвиль

Супутники зв'язку використовуються для ретрансляції програм на всю територію країни, для мобільного телефонного зв'язку. Супутник приймає сигнали і посилає їх наземної станції, що знаходиться на відстані в кілька тисяч кілометрів від першої. Прийняті наземною станцією сигнали від супутника зв'язку посилюються і надсилаються приймачам інших станцій.

Слайд 26

Радар

Крістіан Хюльсмайєр, проживаючи в Дюссельдорфі, винайшов радіолокатор. Днем народження винаходу можна вважати 30 квітня 1904, коли Хюльсмайер отримав від Імператорського бюро за патентами посвідчення на свій винахід. А 18 травня радар вперше був випробуваний на кельнському залізничному мості... Радар, або радіолокатор, посилає спрямований пучок радіохвиль. Автомобіль, літак або будь-який інший великий металевий предмет, що зустрівся на шляху радіопроменя, відображає його, як дзеркало. Приймач радара вловлює відображення і вимірює час проходження імпульсу до об'єкта, що відбиває, і назад. За цим часом розраховується відстань до об'єкта. Вчені використовують радари для виміру відстані до інших планет, метеорологи - для виявлення грозових фронтів і передбачення погоди, дорожня інспекція - щоб визначити швидкість руху автомобіля.

Слайд 27

Аварійна радіорятувальна служба

Це сукупність ШСЗ, що рухаються на кругових навколополярних орбітах, наземних пунктів прийому інформації та радіобуїв, що встановлюються на літаках, судах, а також альпіністами, що переносяться. При аварії радіобуй посилає сигнал, який приймається одним із супутників. ЕОМ, розташована на ньому, обчислює координати радіобую та передає інформацію в наземні пункти. Система створена в Росії (КОСПАС) та США, Канаді, Франції (САРКАТ).

Слайд 28

Теми повідомлень

Життя та діяльність А.С. Попова Історія винаходу телебачення Основні напрями розвитку засобів зв'язку Здоров'я людини та стільниковий телефон Радіоастрономія Кольорове телебачення Історія створення телеграфу, телефону Інтернет(історія створення)

Переглянути всі слайди

Поширення радіохвиль.

Іоносфера - це іонізована верхня частина атмосфери, що починається з відстані приблизно 50-90 км від поверхні землі і переходить у міжпланетну плазму. Іоносфера здатна поглинати та відбивати е/м хвилі. Від неї добре відбиваються довгі та короткі хвилі. Довгі хвилі здатні огинати опуклу поверхню Землі. За рахунок багаторазового відображення від іоносфери радіозв'язок на коротких хвилях можливий між будь-якими точками на Землі. УКХ не відображаються іоносферою і вільно проходять через неї; вони не огинають поверхню Землі, тому забезпечують радіозв'язок лише в межах прямої видимості. Телемовлення можливе лише у цьому частотному діапазоні. Для розширення зони прийому телевізійних передач, антени передавачів встановлюються на більшій висоті, для цієї ж мети використовують ретранслятори - спеціальні станції, що приймають сигнали, що підсилюють їх і випромінюють далі. УКХ здатні забезпечувати зв'язок через ШСЗ, і навіть зв'язок із космічними кораблями.

Презентація до уроку " Принципи радіозв'язку і телебачення " Російський учений А. З. Попов в 1888 р. передбачив можливість передачі сигналів з допомогою електромагнітних хвиль далекі відстані. Практичне вирішення цієї проблеми він здійснив у 1896 р., переданий уперше у світі на відстань 250 м бездротову радіограму з двох слів – Генріх Герц. .У ці роки Т. Марконі, розвиваючи ідею радіозв'язку, зайнявся питаннями виготовлення радіоапаратури. У 1897 р., випередивши скромного А. З. Попова, він отримав патент можливість передачі мови з допомогою електромагнітних хвиль.

Перегляд вмісту документа
«Презентація "Принципи радіозв'язку та телебачення"»

Принципи радіозв'язку та телебачення.

Підготувала вчитель фізики

Дадика Оксана Олександрівна

Трохи історії

Перше експериментальне підтвердження електромагнітної теорії Максвелла було дано у дослідах Г. Герца у 1887 р.

Для отримання електромагнітних хвиль Герц застосував прилад, що складається із двох стрижнів, розділених іскровим проміжком. За певної різниці потенціалів у проміжку між ними виникала іскра – високочастотний розряд, порушувалися коливання струму та випромінювалася електромагнітна хвиля. Для прийому хвиль Герц застосував резонатор – прямокутний контур із проміжком, на кінцях якого укріплено невеликі мідні кульки.

• Російський вчений А. С. Попов у 1888 р. передбачив можливість передачі сигналів за допомогою електромагнітних хвиль на далекі відстані. Практичне вирішення цієї проблеми він здійснив у 1896 р., переданий вперше у світі на відстань 250 м бездротову радіограму з двох слів – Генріх Герц.

• У ці роки Т. Марконі, розвиваючи ідею радіозв'язку, зайнявся питаннями виготовлення радіоапаратури. У 1897 р., випередивши скромного А. З. Попова, він отримав патент можливість передачі мови з допомогою електромагнітних хвиль.

А.С. Попов

Джерело радіохвиль

• Народжуються радіохвилі при зміні електричного поля, наприклад коли через провідник проходить змінний електричний струм або коли через простір проскакують іскри.

Навіщо потрібні радіохвилі?

• Відкриття радіохвиль дало людству безліч можливостей. Серед них: радіо, телебачення, радари, радіотелескопи та бездротові засоби зв'язку. Все це полегшувало життя. За допомогою радіо люди завжди можуть попросити допомоги у рятувальників, кораблі та літаки подати сигнал лиха, і можна дізнатися про події у світі.

Радіозв'язок у роки Великої Вітчизняної війни

• З перших днів Великої Вітчизняної війни радіозв'язок став найважливішим засобом оперативного управління військами та інформування населення величезної країни. «Від Радянського Інформбюро» – ці слова, починаючи з 24 червня 1941 р. і до кінця війни, відкривали зведення повідомлень з фронту, які тисячі людей щодня слухали.

Надійний радіозв'язок – запорука успіху

• У перші місяці війни противнику вдалося зруйнувати значну частину наших повітряних та польових кабельних ліній, що призвело до тривалих перерв у роботі провідного зв'язку. Стало очевидно забезпечити надійне управління військами та їхню тісну взаємодію, особливо під час боїв у тилу противника і, безумовно, в авіації, бронетанкових військах та Військово-морському флоті, де радіозв'язок був єдиним засобом зв'язку. Під час війни найбільші вітчизняні радіозаводи та науково-дослідні інститути зуміли вдосконалити та модернізувати радіостанції, що перебувають на озброєнні військ, та створити нові, більш ефективні засоби зв'язку.

Модернізація радіостанцій

Під час війни найбільші вітчизняні радіозаводи та науково-дослідні інститути зуміли вдосконалити та модернізувати радіостанції, що перебувають на озброєнні військ, та створити нові, більш ефективні засоби зв'язку. Зокрема, були виготовлені переносні ультракороткохвильові радіостанції, що призначалися для стрілецьких та артилерійських частин, радіостанція РБМ-5 підвищеної потужності, економічна та надійна, яка використовувалася і як особиста радіостанція командуючих арміями, корпусів та дивізій, кілька типів спеціальних танкових радіостанцій, радіостанцій військ, різноманітні конструкції радіоприймачів.

Радіоперешкоди

• Дуже успішно радіоперешкодами порушувалося управління німецькими з'єднаннями та об'єднаннями у січні-квітні 1945 р. під час Східно-Прусської операції, в якій активну участь брали 131-й та 226-й радіодивізіони спецпризначення. Їм вдалося перешкодити ворогові підтримувати стійкий радіозв'язок, хоча він мав 175 радіостанцій у 30 радіомережах і на 300 радіочастотах. Загалом у Кенігсберзькому угрупованні противника було зірвано прийом близько 1200, а Земландської - 1000 радіограм.

Важлива роль

• Винятково важливу роль відіграв радіозв'язок при організації взаємодії між фронтами, арміями та об'єднаннями різних видів Радянських Збройних Сил при виконанні ними спільних завдань. У цьому відношенні цікава організація радіозв'язку Південно-Західного, Донського та Сталінградського фронтів у Сталінградській наступальній операції; Центрального, Степового та Воронезького фронтів, у битві під Курськом; 1-го Прибалтійського та трьох Білоруських фронтів у Білоруській стратегічній операції; 1-го, 2-го Білоруських та 1-го Українського фронтів у Берлінській операції та ін.

І на останок…

Велика Вітчизняна війна багато в чому визначила розвиток радіоелектронного озброєння нашої армії.

Розвиток сучасних засобів зв'язку

Засоби зв'язку - технічні та програмні засоби, що використовуються для формування, прийому, обробки, зберігання, передачі, доставки повідомлень електрозв'язку або поштових відправлень, а також інші технічні та програмні засоби, що використовуються при наданні послуг зв'язку або забезпеченні функціонування мереж зв'язку.

види зв'язку Провідні (телефонні, телеграфні і т.п.) бездротові, в яких, у свою чергу, виділяють: радіо (всеспрямовані, вузькоспрямовані, стільникові та інші радіо системи), радіорелейні та космічні (супутникові) пристрої, системи та комплекси.

Засоби комунікації. Перший – поява мовлення. Вчені позначили п'ять найпотужніших поштовхів, які прискорили розвиток людства, які отримала культура за час її існування:

Другий - винахід писемності, що дозволила людині вступати в комунікацію з іншими людьми, які не перебувають з нею в безпосередньому контакті.

Третій – поява та поширення друкарства.

Четвертий – виникнення електронних засобів масової комунікації, які надали можливість кожному стати безпосереднім свідком та учасником історико-культурного процесу, що відбувається у всьому світі. Радіо Телебачення

П'ятий, за оцінками багатьох фахівців, – виникнення та розвиток мережі Інтернет як нового засобу комунікації, що надав широкі можливості у формах та способах отримання та передачі інформації, а також здійсненні багатьох інших функцій.

Етапи розвитку засобів зв'язку Створення оптичного телеграфу - пристрої передачі інформації на далекі відстані з допомогою світлових сигналів. Винайшов цю систему француз Клод Шапп.

Зв'язок з проводами. Перший електричний телеграф створили 1837 р. англійські винахідники: Вільям Кук Чарльз Уетсоун

Пізня модель телеграфа Кука та Уетстоуна. Сигнали приводили в дію стрілки на приймачі, які вказували на різні літери та таким чином передавали повідомлення.

Код Морзе У 1843 р. американський художник Семюел Морзе - винайшов новий телеграфний код, який замінив код Кука та Уетстоуна. Він розробив для кожної літери знаки з точок та тире.

Чарльз Уетстоун створив систему, в якій оператор за допомогою коду Морзе набивав повідомлення на довгій паперовій стрічці, що надходила в телеграфний апарат. На іншому кінці дроту самописець набивав прийняте повідомлення іншу паперову стрічку. Згодом самописець замінили сигналізатором, який перетворив точки і тире на довгі і короткі звуки. Оператори слухали повідомлення та записували їхній переклад.

Винахід першого телефону Олександр Грейам Белл (1847-1922) спільно з Томасом Вотсоном (1854 - 1934) сконструювали прилад, що складається з передавача (мікрофона) і приймача (динаміка). Мікрофон і динамік були влаштовані однаково . У динаміці струм надходив на мембрану, змушуючи її вагатися і відтворювати звуки людського голосу. Перша телефонна розмова відбулася 10 березня 1876 р.

Винахід радіо. Автор радіо Олександр Степанович Попов (1859-1906). 7 травня 1895 року Попов продемонстрував винайдений ним радіоприймач на засіданні фізичного відділення Російського фізико-хімічного товариства. Різновид бездротового зв'язку, при якому як носій сигналу використовуються радіохвилі, що вільно розповсюджуються в просторі.

Супутниковий зв'язок. Супутники - безпілотні космічні апарати, що літають орбітою навколо Землі. Вони можуть передавати телефонні розмови та телевізійні сигнали до будь-якої точки світу. Вони також передають інформацію про погоду та навігацію. У 1957 року у СРСР було запущено «Супутник – 1» - перший світі штучний супутник Землі.

У 1960 р. США були запущені супутники «Кур'єр» і «Эхо». Вони передали перші телефонні розмови між США та Європою. У 1962 р. у США на орбіту вийшов «Телстар» - перший телевізійний супутник.

Волоконно-оптичні лінії зв'язку. Волоконно-оптичні лінії зв'язку (ВОЛЗ) нині вважаються найдосконалішим фізичним середовищем передачі інформації. Передача даних в оптичному волокні ґрунтується на ефекті повного внутрішнього відображення. Таким чином, оптичний сигнал, що передається лазером з одного боку, приймається з іншого значно віддаленої стороною. На сьогоднішній день побудовано та будується величезна кількість магістральних оптоволоконних кілець, внутрішньоміських та навіть внутрішньоофісних.

Лазерна система зв'язку Досить цікаве рішення для якісного та швидкого мережного зв'язку розробила німецька компанія Laser2000. Дві представлені моделі на вигляд нагадують звичайні відеокамери і призначені для зв'язку між офісами, всередині офісів і коридорами. Простіше кажучи, замість того, щоб прокладати оптичний кабель, треба лише встановити винаходи від Laser2000. Однак, насправді це не відеокамери, а два передавачі, які здійснюють між собою зв'язок за допомогою лазерного випромінювання. Нагадаємо, що лазер, на відміну від звичайного світла, наприклад, лампового, характеризується монохроматичності і когерентністю, тобто промені лазера завжди мають одну і ту ж довжину хвилі і мало розсіюються.

Посилання на джерела інформації та зображень: http://www.digimedia.ru/articles/svyaz/setevye-tehnologii/istoriya/faks-istoriya-ofisnogo-vorchuna/ BE%D0%BF%D0%BE%D0%B2,_%D0%90%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%81%D0%B0%D0%BD%D0%B4%D1% 80_%D0%A1%D1%82%D0%B5%D0%BF%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87 http://geniusweb.ru/? feed=rss2 ru.wikipedia.org/wiki/ Радіо http://www.5ka.ru/88/19722/1.html

Цілі уроку: Ознайомитись із практичним застосуванням електромагнітних хвиль; Вивчити фізичний принцип радіотелефонного зв'язку.

План уроку: Винахід радіо А.С. Поповим Радіотелефонний зв'язок Модуляція Детектування Блок-схема «Принципи радіозв'язку» Найпростіший детекторний приймач

Радіо А. С. Попова Когерер – скляна трубка з двома електродами, в ній вміщено металеву тирсу. Когерер (від лат. - "когеренція" - "зчеплення"). Дзвінок – для реєстрації хвиль та струшування когерера. Щоб підвищити чутливість апарату, А.С. Попов один із висновків когерера заземлив. Заземлення перетворює провідну поверхню землі на частину відкритого коливального контуру, що збільшує дальність прийому. Інший висновок приєднав до високо піднятого шматка дроту, створивши першу приймальну антену для бездротового зв'язку.

7 травня 1895 р. на засіданні Російського фізико-хімічного товариства в Петербурзі А. С. Попов продемонстрував дію свого приладу – першого у світі радіоприймача

Радіозв'язок Визначення. Радіозв'язок – передача та прийом інформації за допомогою радіохвиль, що поширюються у просторі без проводів. Джерело - змінний струм частоти від 2 · 10 4 Гц до 10 9 Гц (λ = 0,3 м - 1,5 · 10 4 м).

Види радіозв'язку: Радіотелеграфний зв'язок Радіотелефонний зв'язок Радіомовлення Телебачення Радіолокація Відрізняються типом кодування сигналу, що передається.

Радіотелефонний зв'язок – передача мови чи музики за допомогою ЕМВ. При радіотелефонному зв'язку коливання тиску повітря в звуковій хвилі перетворюються за допомогою мікрофона на електричні коливання тієї ж форми. Але коливання звукової частоти є порівняно повільні коливання, а ЕМВ низької (звуковий) частоти майже випромінюються. Щоб здійснити радіотелефонний зв'язок необхідно використовувати високочастотні коливання, що інтенсивно випромінюються антеною (використовують генератор). Для передачі звуку ці високочастотні коливання змінюють (модулюють) за допомогою електричних коливань низької (звукової) частоти. Для прийому з модульованих коливань високої частоти виділяють низькочастотні коливання – детектують.

Модуляція сигналу, що передається – кодована зміна одного з параметрів (амплітуди, частоти).

Детектування – процес виділення із амплітудно-модульованих коливань низькочастотних коливань.

Блок-схема "Принципи радіозв'язку"

Найпростіший радіоприймач Приймальна антена – для уловлювання ЕМВ. Заземлення - збільшення дальності прийому. Коливальний контур – для налаштування частоти певної радіостанції. Гучномовець – перетворює коливання струму низької частоти на коливання повітря тієї ж частоти. Конденсатор – фільтр для згладжування пульсації струму. 1 2 3 4 5 6