有趣的光通信实验

来源:用户上传      作者:皇甫宣政

　　人类的通信历史非常悠久，在古代，人们用语言、图符、钟鼓、烟火、竹简、纸书等传递信息，比如，烽火狼烟、飞鸽传信、驿马邮递等。直到贝尔发明电话，通信才有了质的飞跃。随着科技的不断发展，手机成了人们常用的通信工具，今天，就让我们来做一个有趣的光通信实验。
　　一、材料工具
　　12V直流电源两个，12V功放板两个（下文简称为：功放板1、功放板2），手机或电脑，以及導线、电烙铁、热熔胶枪、音响、LED灯、220微法的电容、音频线、学生电源、太阳能电池板。
　　二、制作步骤
　　1.如图1所示，用电烙铁将两根导线分别焊接在太阳能电池板的正负极上，然后用热熔胶枪将连接处固定。
　　2.如图2所示，将这两根导线的另一端连接到功放板1的音频输入端上。
　　3.如图3所示，将音响连接到功放板1的音频输出端上。
　　4.如图4所示，用音频线将手机的音频输出端与功放板2的音频输入端相连接。
　　5.如图5所示，将电容串联在一条导线上，并把这条导线的一端接到功放板2输出端的一极上。
　　6.如图6所示，再将一根导线的一端接到功放板2输出端的另一极上。
　　7.如图7所示，用学生电源给LED灯通电，LED灯亮。
　　8.如图8所示，将刚刚连接在功放板2的两条导线的另一端并联在LED灯上。
　　三、操作步骤
　　1.如图9所示，用12V直流电源给两个功放板通电，然后打开手机音乐软件，播放音乐。
　　2.如图10所示，打开学生电源，LED灯亮。当LED的灯光照在太阳能电池板上时，功放板1上的音响发出优美的乐曲;当LED灯的光没有照在太阳能电池板上时，音响播放不出音乐。
　　3.如图11所示，关闭学生电源和功放板2，将遥控器对准太阳能电池板，按遥控器上的按钮，音响会随之发出“噔”的声音。
　　四、科学原理
　　光通信是以光波为载波的通信方式，今天我们使用的传播媒质是空气。我们使用学生电源的直流电点亮LED灯时，太阳能电池板会接收光，但音响并没有播放音乐，因为这个光的强度是不变的。如果打开功放板2，并用手机播放音乐时，功放板2的输出端电流是变化的，通过LED灯的电流也是变化的，因此LED灯发光的强度也随着变化。太阳能电池板接收到变化的光，将它转化为变化的电流输入到功放板1的音频输入端，最后通过功放板驱动音响，使之发出美妙的音乐。
　　五、试一试
　　将功放板2的音频输入端换成以前做的纸话筒，可行吗？
　　六、安全提示
　　低年级学生在使用热熔胶枪和电烙铁时要注意安全，最好有老师或家长的陪同。
　　七、考考你
　　为什么对着太阳能电池板按遥控器，音响也能发声？
　　（参考答案见二维码视频）
　　（编辑Seven）
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