上天入地显神通

第1章 电波是什么

我们身边的电波

看不见摸不着的电波是由正弦波组成的

电波由振幅、频率和相位三个参数决定

所有的波都是由各种不同频率的波复合而成

电磁波把电和磁联系在一起① 有电流就能产生磁场

电磁波把电和磁联系在一起② 有变化的磁场就能产生电流

根据电场的方向可将电波分为水平偏振波、垂直偏振波和圆偏振波

电波在真空中也能传播的秘密

电波的传播速度与光速相同万30km/s

电波在传播过程中逐渐减弱

电波能够穿透哪些物质？电波无法穿透哪些物质？

电场强度用于表示电波强弱程度

电波的性质由其频率决定

电波与电磁波的区别 光也是一种电磁波

没有干扰的情况下，电波在空间以直线传播

电波的重要性质① 电波的反射与散射

电波的重要性质② 电波的折射、衍射和干涉

根据传播方式可分为地波、对流层电波与电离层电波

能够反射电波的地球电离层

在电离层发生的各种异常现象 德林格尔现象与磁暴

超视距传播的超视距通信

电波的衰落现象(电波的强度发生变化)

手机电波的多途径传播现象

防止电波的多径衰落现象，可使用分集式天线(diversity antenna)

COLUMN分贝

第2章 电波的种类与利用

在日本，发射电波必须获得无线电台的授权许可证

电波的频率及其用途 根据电波的使用目的决定其用途

甚长波与长波以地波的形式向远处传播

中波以地波和电离层波的形式传播到远方

短波被电离层反射到达地球的背面

甚高频波以直达波、反射波和衍射波的形式传播

特高频波主要用于电视广播和移动通信领域

超高频波进行视距传播时可传送大量信息

毫米波主要用于极短距离通信和雷达技术

亚毫米波(太赫兹波)在无线电天文学和安全检查领域的应用得到了进展

向通信和传播以外的领域开放的ISM频段

适用于手机的电波频率手机可使用的电波频率为7MHz-4GHz

分配给移动通信的电波频率

用于电视广播的电波频率 无线电广播用中波和短波，电视广播用UHF

用于业余无线电的电波频率短波的使用最早始于业余无线电

COLUMN马可尼的实验

第3章 电波的用途

电波在手机中的应用方式① 以蜂窝通信的方式高效利用电波频率

电波在手机中的应用方式② 蜂窝有多种尺寸

电波在电视广播中的应用方式① 数字电视广播可使用所有的频道

电波在电视广播中的应用方式② 在相邻的区域也能使用频率相同的电波

电波在卫星广播中的应用方式区别使用右旋圆偏振波和 左旋圆偏振波

用电波连接10m以内的超短距离 蓝牙与UWB

电波在电子标签与数据传输中的应用

利用电波提供电功率 非接触型IC卡的构造

如何产生频率精确的电波 原子振动产生频率精确的电波

电波钟通过接收标准电波信号进行高精度计时

船舶救援信号从SOS到GMDSS

利用电波测定船舶和飞机的位置

船舶无线电领航法 利用双曲线测定位置的罗兰C导航系统

为飞机的安全航行服务的电波VOR、DME、ILS等

GPS利用卫星发射的电波测定位置GPS用于汽车导航系统和手机导航

利用电波测定物体的方位与距离 雷达的原理

活跃在天气预报领域的气象雷达 用电波预测天气活动

电波的多普勒效应 从频率的变化测定物体的移动速度

利用电波测定物体的速度 测速器的原理

利用电磁感应对金属进行加热 高频感应加热的原理

利用电波加热木材和塑料等物体

厨房中的电波① 微波炉的原理

厨房中的电波② 电磁炉的原理

COLUMN 寄托于卫星通信的科幻作家之梦

第4章 自然界中的电波

有温度就能产生电磁波 温度与频率的关系

还是可见光的能量大 太阳辐射的电磁波①

由耀斑产生的太阳射电爆发 太阳辐射的电磁波②

宇宙所发射的电波、红外线、光、紫外线、X射线和γ射线

大气层会阻挡宇宙中的电磁波 射电窗口和光学窗口

无线电望远镜用于观测宇宙所发射的电波

利用天体发射的电波测量地球观测地球表面板块的活动

雷电放电产生低频电波

干扰通信和广播的杂音电波

电磁波对人体产生热作用和刺激作用

手机辐射电波对心脏起搏器产生干扰

COLUMN 无线电天文学的起源

第5章 天线的基本知识

天线的原理 发射和接收电波

最基本的半波长偶极子天线

单极子天线 垂直于地面的单极子天线

天线的指向性 向某个方向发射较强的电波

电视的接收天线 指向性强的八木?宇田天线

抛物面天线 其原理与反射望远镜相同

卫星广播的接收天线 偏置抛物面天线和平面型天线

手机基站的天线① 向扇形蜂窝小区发射电波

手机基站的天线② 手机基站使用多个半波长偶极子天线

手机天线 手机使用两根天线防止信号的衰落

iPhone 4的天线

iPhone 4外壳的金属边框就是其天线

COLUMN 八木·宇田天线

参考文献

在我们生活的世界中，各种各样形形色色的事物和现象，其中都必定包含着科学的成分。在这些成分中，有些是你所熟知的，有些是你未知的，有些是你还一知半解的。面对未知的世界，好奇的你是不是有很多疑惑、不解和期待呢？！“形形色色的科学”趣味科普丛书，把我们身边方方面面的科学知识活灵活现、生动有趣地展示给你，让你在畅快阅读中收获这些鲜活的科学知识！
　　从电视机到收音机、手机、微波炉等，现代人在生活中享受着电波带来的种种便捷。井上伸雄编写的这本《上天入地显神通：探秘电波》以图解的形式讲解了电波的入门基础知识，对于想了解电波知识的初学者来说，是一本形式新颖、易读易记的读物。从产生原理到使用方法，就让这书逐一解开你心中对电波的困惑和疑问吧！
　　《上天入地显神通：探秘电波》适合青少年读者、科学爱好者以及大众读者阅读。