讲五分钟的故事和放映五分钟的电影，它们传递的信息量是不一样的。五分钟的语言只能简单描述人的相貌、衣着和事件的梗概；而五分钟的电影，除此之外还能展现人物衣服的质地和颜色、主人公的容貌和嗓音以及事情发生的周围环境等许许多多细节。因此，电视广播与声音广播相比，在相同的时间内可以传输更多的信息。
信息理论表明，作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内可以传输的信息就越多。因此，几十年来，无线电通信、电视广播等所用的频率越来越高了，我们可以形象地说，信息之路越来越宽了。
微波通信
微波的波长为10 m~1 mm，频率为30 MHz~3×10 ▲5 MHz。一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。
微波的性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。 因此，必须每隔50 km左右就要建设一个微波中继站，把上一站传来的信号处理后，再发射到下一站去（图21.4-1）。 而且，信号传递的距离越远，需要的中继站越多。在遇到雪山、大洋，根本无法建设中继站时，又该怎么办？能不能利用地球的卫星——月球进行微波中继通信呢（图21.4-2）？
月球是地球的卫星，可以反射微波，但它离我们太远了——38万千米！信号衰减、时间延迟，而且只有当两个通信点同时见到月亮时，才能完成这两点间的通信。
卫星通信
现在，人类可以用通信卫星（图21.4-3）做 微波通信的中继站来进行通信。 通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，从地面上看，它好像悬挂在空中静止不动。 在地球的周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信（图21.4-5）。 它们就像几个太空微波中继站，从一个地面站接收的电信号，经过处理后， 再发送到另一个或几个地面站。现在通过卫星电视，一个地方出现的突发事件，全世界的人们几乎可以立刻看到现场的画面。
利用卫星来发射和接收电磁波信号应用非常广泛，例如中国建立的北斗卫星导航系统，可提供全天候的即时定位服务。
同步通信卫星绕地球转动的周期跟地球自转的周期相同，所以叫做“同步”卫星。
光纤通信
我们已经知道，电磁波的传播速度等于光速，实际上光也是一种电磁波。 与微波相比， 光的频率更高。 如果用光来通信，这条“高速公路”要比短波、微波的“公路”宽出百万倍、千万倍。 不过， 普通的光源包含了许多不同波长（频率）的光，难以用它携带信息。 1960年，美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器， 它能产生频率单一、方向高度集中的光——激光。 1966年，华裔物理学家高锟提出用光纤通信的构想，这使得用光进行通信的幻想得以实现。
通信用的激光一般在特殊的管道——光导纤维里传播。
如图21.4-7，光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射， 从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方。 光导纤维是很细很细的玻璃丝，通常数条光纤并成一束再敷上保护层，制成光缆， 用来传递电视、电话等多种信息。由于光的频率很高，在一定时间内可以传输大量信息。
我国光缆通信的发展十分迅速， 目前光缆可以通达所有地区（市、州），而且还与其他国家合作修建了跨越太平洋的海底光缆。 光纤通信已经成为我国长途通信的骨干力量。
网络通信
计算机可以高速处理各种信息，把计算机联在一起，可以进行网络通信。如果某人的计算机跟一个叫做服务器的大计算机相联，就是平常说的“上网”。目前人们经常使用的网络通信形式是电子邮件，如图21.4-8所示。当甲给乙发送一封电子邮件时，他的服务器A把邮件送到乙的服务器B，储存起来。一旦乙“上网”，他就能从自己的服务器 B得到这个邮件。每个电子信箱都有自己的“地址”，这样才能把邮件送到正确的地方。例如，某电子信箱的地址是xiaolin@server.com.cn，这表示信箱属于一个自称“xiaolin”的人，他的服务器名叫server.com.cn。 其中“cn”是China的简写。
电子邮件像电话一样快，同时又像信件一样方便，收件人可以在任何时候通过上网的计算机或手机打开信箱，查看邮件。除了文字之外，我们也可以把照片、语音及任何信息变成数字文件用电子邮件传送。
世界上凡是计算机集中的地方，例如企业、机关、居民小区等，大都已经把自己的计算机联在一起了。这些网络又互相联结，成为世界上最大的计算机网络，叫做因特网，这样就能做到信息资源的共享。除了收发电子邮件外，我们还可以从网上看到不断更新的新闻，查到所需的各种资料。
计算机之间的联结，除了使用 金属导线 外， 还使用 光缆、通信卫星 等各种通信手段。随着通信技术的发展，现在已经可以在很短的时间内传送越来越大的信息量，信息传送的速度甚至能够满足电视等活动画面的需要，我们已经可以轻松地在网上看电视了。
科 学 世 界
除了通信外，激光还有许多其他应用。 激光束的平行度特别好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度。 激光的这个特点使它可以用来进行精确的测距。对准目标发出一个极短的激光脉冲， 测量发射脉冲和收到反射脉冲的时间间隔，就可以求出目标的距离。 激光测距雷达就是根据这个原理制成的。
由于平行度好，激光可以会聚到很小的一点上。让这一点照射到光盘上，就可以读出光盘上记录的信息，经过处理后还原成声音和图像。由于会聚点很小，光盘记录信息的密度很高。
激光还有一个特点是亮度高， 也就是说它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量。 如果把强大的激光束会聚起来照射到物体上，可以使物体的被照部分迅速上升到极高的温度， 最难熔化的物质在这一瞬间也要汽化了。 因此，我们可以利用激光束来切割各种物质、焊接金属以及在硬质材料上打孔。 医学上可以用激光做“光刀”来切开皮肤、切除肿瘤， 还可以用激光“焊接”脱落的视网膜。强激光可以在瞬间破坏敌人的飞行器， 在军事上有广泛的应用。
阅读了以上这段“科学世界”和前面的“光纤通信”后，讨论下面几个问题。
1. 激光有哪些不同于其他光的特点？文中所说激光的应用分别利用它的哪个特点？
2. 除了文中介绍的应用外，你还听说在什么地方用到了激光？
参考资料：
第4节 (越来越宽的信息之路)
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