生活在電波之中-典藏版

前言

　　我們的眼睛能看見(jiàn)東西，是光波的作用?！　∥覀兊亩淠苈?tīng)見(jiàn)聲音，是聲波的作用?！　∮幸环N波，我們既看不見(jiàn)，也聽(tīng)不到，但是它像空氣一樣，彌漫在我們周?chē)?，無(wú)時(shí)無(wú)刻不在為我們服務(wù)?！　『７?、邊防，靠它警戒；飛機(jī)、艦船，靠它導(dǎo)航；導(dǎo)彈、衛(wèi)星，靠它控制；廣播、電視，靠它傳送；滅蟲(chóng)、育種，靠它幫忙……它的用途日新月異，層出不窮?？梢院敛豢鋸埖卣f(shuō)，我們雖然不熟悉它，但是我們生活在它之中?！　∧悴?，這是什么波？　　這就是電波！　　你一定很想知道，這個(gè)用眼睛看不見(jiàn)、用耳朵聽(tīng)不到、用手摸不著的電波，為什么有無(wú)窮的妙用？它是怎么被人發(fā)現(xiàn)的？又怎么被人利用？它具有什么特性？它的秘密在哪里？　　在這本書(shū)里，我們就要談?wù)勥@些問(wèn)題。

內(nèi)容概要

　　《少兒科普名人名著書(shū)系?生活在電波之中（典藏版）》榮獲“電子科普優(yōu)秀作品獎(jiǎng)”、“少年百科叢書(shū)優(yōu)秀讀物獎(jiǎng)”，被收入《少年百科叢書(shū)》（精選本）中，該精選本榮獲國(guó)家圖書(shū)獎(jiǎng)。如果說(shuō)30年前，了解電波知識(shí)，還是一種“錦上添花”的話，30年后，普及電波知識(shí)，就應(yīng)該算是“雪中送炭”了。因?yàn)槿缃?，人類已進(jìn)入信息社會(huì)，而信息社會(huì)就是以電波作為信息的載體的社會(huì)。正是因?yàn)殡姴芤詷O其豐富的形式和宇宙中最快的速度對(duì)信息進(jìn)行記錄、存儲(chǔ)、變換和傳遞，人們才如此多地投入到信息行業(yè)。社會(huì)也才有如此多的信息產(chǎn)品。從這個(gè)意義來(lái)說(shuō)，在信息社會(huì)中，男女老少的日常生活、各行各業(yè)的主要工作、天南海北的萬(wàn)千信息，甚至永無(wú)休止地對(duì)宇宙的探索，都離不開(kāi)電波，都是在駕馭電波、運(yùn)用電波。因此如今絕大多數(shù)人（甚至是全體）都已自覺(jué)地、心甘情愿地甚至是爭(zhēng)先恐后地與電波打交道。電波的知識(shí)對(duì)人們。當(dāng)然也包括少年朋友，已經(jīng)是必不可少。甚至應(yīng)該是越多越好的了。即使將來(lái)不干這行，你能不看電視、不打手機(jī)、不用電腦、不用微波爐、不作斷層掃描和核磁共振、不乘高鐵和磁懸浮列車(chē)嗎？一句話，你哪一天能離開(kāi)電波？！

作者簡(jiǎn)介

　　甘本祓，1937年生于四川成都，微波技術(shù)專家，高級(jí)工程師。1980年調(diào)電子工業(yè)部，擔(dān)任微波通信和衛(wèi)星通信辦公室負(fù)責(zé)人。后赴美國(guó)硅谷工作20余年。他非常熱心科普事業(yè)，曾先后擔(dān)任中國(guó)電子學(xué)會(huì)和中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)普及委員會(huì)副主任。多年來(lái)，他除了著、編、譯多種專業(yè)學(xué)術(shù)書(shū)籍和論文外，還寫(xiě)了許多科普書(shū)籍和短文，總計(jì)已超過(guò)1000萬(wàn)字。　　他曾兼任多種報(bào)刊的編委，如《中國(guó)科技報(bào)》、《中國(guó)電子報(bào)》、《微波學(xué)報(bào)》、《知識(shí)就是力量》、《無(wú)線電》、《電子世界》、《信息世界》、《儀器與未來(lái)》、《國(guó)際新技術(shù)》等。并曾兼任電子工業(yè)出版社學(xué)術(shù)顧問(wèn)；中國(guó)展望出版社副總編。還曾兼任多套叢書(shū)編委，如《少年新技術(shù)叢書(shū)》、《第二課堂叢書(shū)》、《無(wú)線電愛(ài)好者叢書(shū)》、《電子學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)叢書(shū)》、《電子應(yīng)用技術(shù)叢書(shū)》、《新視角科普系列叢書(shū)》等。

書(shū)籍目錄

總序開(kāi)頭的話波是什么波的計(jì)算尺有所短寸有所長(zhǎng)奇妙的物質(zhì)磁的故事電的故事在雷雨中放風(fēng)箏的人沒(méi)有說(shuō)完的故事科學(xué)的預(yù)言現(xiàn)在還有一個(gè)謎給電波畫(huà)像誰(shuí)跑得最快一張空白信紙奇異的加法聽(tīng)不見(jiàn)的“聲音”有志者事竟成橫放的葫蘆被壓縮的彈簧半個(gè)頂一個(gè)熱鬧的大集體把電波解放出來(lái)山谷的回聲不那么簡(jiǎn)單雨后彩虹不尋常的概念擁擠的天空天外來(lái)客還有哪些干擾沿著地面跑先上天，后下地電離層的秘密一場(chǎng)激烈的海戰(zhàn)說(shuō)說(shuō)停停接力賽更上一層樓飛向太空最后再說(shuō)幾句引子序曲　我的責(zé)任和緊迫感側(cè)記第一章　太陽(yáng)　巨大的電波輻射源第1—1節(jié)　太陽(yáng)不停地輻射電波第1—2節(jié)　太陽(yáng)輻射的電波在變第二章　大氣奇妙的電波調(diào)控層第2—1節(jié)　電波描繪著大氣層第2—2節(jié)　大氣層調(diào)控著電波第三章　地球　電波裝扮起來(lái)的家園第3—1節(jié)　電波照射出晝夜和時(shí)辰第3—2節(jié)　電波照射出四季的五帶第3—3節(jié)　電波照射出煩惱和不快第四章　地球輻射著電波的家園第4—1節(jié)　地球和萬(wàn)物都輻射電波第4—2節(jié)　驚天動(dòng)地的地球電場(chǎng)第4—3節(jié)　勞苦功高的地球磁場(chǎng)第五章　衛(wèi)星用電波巡視地球第5—1節(jié)　巡天遙看一千河第5—2節(jié)　遙感器械何其多第5—3節(jié)　形形色色的運(yùn)載平臺(tái)第5—4節(jié)　地球之眼的故事及其他第六章　中國(guó)讓電波傳遍全球第6—1節(jié)　神龍飛天，福星高照第6—2節(jié)　天有可測(cè)風(fēng)云第6—3節(jié)　資源監(jiān)測(cè)手段高第6—4節(jié)　本領(lǐng)高超用途多第6—5節(jié)　業(yè)余無(wú)線電愛(ài)好者的功勛后記

章節(jié)摘錄

　　科學(xué)的預(yù)言　　“電和磁之間到底是怎樣相互產(chǎn)生的？電磁力的傳遞到底要不要時(shí)間？”　　英國(guó)物理學(xué)家克拉克?麥克斯韋繼續(xù)研究了法拉第沒(méi)有完全解決的這個(gè)問(wèn)題?！　》ɡ谑且晃粚?shí)驗(yàn)大師，而麥克斯韋則是個(gè)理論家。他總結(jié)了前人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，把電和磁的關(guān)系用數(shù)學(xué)公式表示出來(lái)，這就是著名的麥克斯韋方程組。麥克斯韋通過(guò)他的科學(xué)計(jì)算，預(yù)言了電磁波的存在，并且算出了電磁波傳播的速度。這樣，他就解決了電磁力的傳遞是否需要時(shí)間的問(wèn)題。　　麥克斯韋是怎樣解決這些問(wèn)題的呢？　　麥克斯韋仔細(xì)地研究了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，他認(rèn)為：變化著的磁場(chǎng)之所以能在導(dǎo)線中產(chǎn)生感應(yīng)電流，是因?yàn)樽兓拇艌?chǎng)在其周?chē)a(chǎn)生了電場(chǎng)；這個(gè)電場(chǎng)使導(dǎo)線中的自由電子受到力的作用，就沿著導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)起來(lái)，產(chǎn)生了感應(yīng)電流。根據(jù)他的觀點(diǎn)，電磁感應(yīng)的本質(zhì)是變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，有導(dǎo)線的地方是這樣，沒(méi)有導(dǎo)線的地方也是這樣。這就把法拉第的結(jié)論推廣到了普遍適用的程度。這是麥克斯韋對(duì)電磁理論作的第一個(gè)偉大貢獻(xiàn)?！　∠旅娼榻B麥克斯韋的第-+偉大貢獻(xiàn)。前面說(shuō)過(guò)，丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特已經(jīng)發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的電荷會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。麥克斯韋在奧斯特的基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究：除了在導(dǎo)體中運(yùn)動(dòng)的電荷（即傳導(dǎo)電流）以外，還有沒(méi)有能產(chǎn)生磁場(chǎng)的東西。研究的結(jié)果，他認(rèn)為變化的電場(chǎng)跟傳導(dǎo)電流一樣，也能產(chǎn)生磁場(chǎng)，所以也可以給它起個(gè)電流名字，叫做“位移電流”。　　1873年，麥克斯韋在病中堅(jiān)持寫(xiě)成了他的科學(xué)巨著《電學(xué)與磁學(xué)》。在這本書(shū)里，他根據(jù)數(shù)學(xué)推導(dǎo)得出了結(jié)論：變化的電場(chǎng)在其附近產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，這個(gè)變化的磁場(chǎng)又在其附近產(chǎn)生變化的電場(chǎng)，新產(chǎn)生的這個(gè)變化的電場(chǎng)再在附近產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)……這樣繼續(xù)交變下去，就一點(diǎn)一點(diǎn)地越來(lái)越往外擴(kuò)散，越傳越遠(yuǎn)了。這種情況，同我們?cè)谇懊嬷v過(guò)的水波一樣，所以也可以稱為波。因?yàn)樗怯呻妶?chǎng)和磁場(chǎng)組成的，當(dāng)然應(yīng)該叫電磁波，簡(jiǎn)稱為電波?！　←溈怂鬼f還根據(jù)他的理論，算出了電磁波傳播的速度，它在真空中是每秒30萬(wàn)公里。這和科學(xué)家們用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)出的光的速度完全一樣。于是，他得出結(jié)論：光也是電磁波，是一種能引起視覺(jué)的電磁波。把光與電波統(tǒng)一起來(lái)，是麥克斯韋對(duì)電磁理論的又一偉大貢獻(xiàn)?！　‖F(xiàn)在還有一個(gè)謎　　麥克斯韋的理論剛剛發(fā)表的時(shí)候，電磁波的存在只是一種猜想，許多人對(duì)它是懷疑的。人們問(wèn)道：“誰(shuí)見(jiàn)過(guò)電磁波？”它是什么模樣？拿出來(lái)看看！”　　也有一些科學(xué)家相信麥克斯韋的理論，并且想方設(shè)法來(lái)證明它。1887年，德國(guó)物理學(xué)家赫茲（就是人們用他的名字作頻率單位的那個(gè)人）做了一次重要的實(shí)驗(yàn)，第一次用人工方法產(chǎn)生了電磁波。從此，麥克斯韋的理論更加受到了人們的重視。　　麥克斯韋的電磁理論對(duì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，起了極大的推動(dòng)作用。沒(méi)有麥克斯韋的理論，就不會(huì)有后來(lái)的無(wú)線電通信，也不會(huì)有現(xiàn)代的電聲廣播和電視廣播。直到今天，無(wú)線電技術(shù)中遇到的大部分電磁現(xiàn)象，還必須用麥克斯韋的理論來(lái)解釋?！　】戳松厦嬲f(shuō)的這些，你大概十分佩服麥克斯韋的聰明才智。你看，他由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，聯(lián)想到變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)；又由有導(dǎo)線的范圍，聯(lián)想到?jīng)]有導(dǎo)線的空間，并且又都找到了它們之間的變化規(guī)律。愛(ài)動(dòng)腦筋的少年朋友可能會(huì)問(wèn)：麥克斯韋為什么不由電荷產(chǎn)生電場(chǎng)，想出一個(gè)讓磁荷產(chǎn)生磁場(chǎng)的理論來(lái)呢？是他沒(méi)有想到呢，還是實(shí)際上沒(méi)有呢？　　是的，應(yīng)該這么問(wèn)一問(wèn)?？茖W(xué)上的新成果，常常就是因?yàn)槿藗儾粷M足于現(xiàn)有的結(jié)論，提出了一個(gè)個(gè)的“為什么”，經(jīng)過(guò)不斷地探索、研究才取得的?！　￡P(guān)于磁荷的問(wèn)題，麥克斯韋作了否定的回答。過(guò)去的實(shí)驗(yàn)和麥克斯韋方程都告訴我們，電力線是有頭有尾的，起于正電荷，止于負(fù)電荷。而磁力線是無(wú)頭無(wú)尾的，也就是并不需要起止于磁荷。到目前為止，人們還只發(fā)現(xiàn)有單獨(dú)存在的電荷，而磁極總是成對(duì)地出現(xiàn)的：一個(gè)S極，一個(gè)N極；把一個(gè)磁鐵分成兩段或幾段，它們每一段還是兩個(gè)極。目前，人們還拿不出一個(gè)單獨(dú)的磁極（“磁單極子”或“磁單荷”）來(lái)?！　∈遣皇且欢](méi)有磁單極子呢？從1931年起，就有人提出了這樣的疑問(wèn)，科學(xué)家至今還不能作肯定的回答。有人認(rèn)為有。1973年，美國(guó)就有人宣布在高空發(fā)現(xiàn)了它的蹤跡；另外有一派人則認(rèn)為根據(jù)不足。許多人希望有一天能“捉住”磁單極子。據(jù)說(shuō)，如果能把足夠多的磁單極子貯存起來(lái)。那么，地球磁場(chǎng)對(duì)這種單極子群所產(chǎn)生的吸引和排斥作用，就足以推動(dòng)艦船橫渡海洋。這是多么吸引人的幻想呵！

編輯推薦

　　電波是重要和有趣的東西。我們看不見(jiàn)它，摸不著它，但是它無(wú)時(shí)無(wú)刻不在為我們服務(wù)?！渡賰嚎破彰嗣鴷?shū)系?生活在電波之中（典藏版）》幫助你了解什么是電波，電波有哪些特性，人類是怎樣發(fā)現(xiàn)電波和利用電波的……　　你一定很想知道，這個(gè)用眼睛看不見(jiàn)、用耳朵聽(tīng)不到、用手摸不著的電波，為什么有無(wú)窮的妙用？它是怎么被人發(fā)現(xiàn)的？又怎么被人利用？它具有什么特性？它的秘密在哪里？　　在《少兒科普名人名著書(shū)系?生活在電波之中（典藏版）》里，我們就要談?wù)勥@些問(wèn)題。

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