中学课本里的深潜知识丨海底的“微信”——水声通信

下潜到离地心最近的地方，征服“挑战者”深渊！中国“奋斗者”号载人潜水器正在马里亚纳海沟进行万米级海试。“奋斗者”号里的潜航员是如何跟母船上的工作人员联系的呢？在海底也可以用“微信”的嘛？“水声通信 ”又是什么？正在上学的你请跟我们一起巩固基础知识，而早就远离课本的你也请跟我们一起回忆自己无所不学的人生巅峰。

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在水下还能用电波联络吗？

要解答这个问题

我们先要理解光的一个特性

可见光一共有7种颜色

为何海水看起来

偏偏是蓝色 的呢

其实光是一种电磁波

不同颜色的光

波长和频率不一样

波长越大，越容易绕过障碍物

当它们碰到海面时

有趣的事情就发生了

↓↓↓

红光黄光这种波长比较大的

容易穿透到海面以下

蓝光这种波长小的

则很难穿透海水

会被反射和散射回来

进到我们的眼睛里

就形成了我们眼中的蓝海

所以要想和水面联络

关键是需要一种

能够穿透海水的波

↓↓↓

海水对波的阻挡作用

海水中不光有很多微粒障碍物

还有非常多带电离子

所以电磁波在海水中衰减极快

波长极大的电磁波

也不过能到达水下千米

在水下一万 米

电磁波是一定用不了的

突破海水的波 水声通信

其实我们初中就学过

声音也可以在水下传播

而且和电磁波比起来

声波的损耗就小得多了

所以，“奋斗者”号

其实是靠水声通信

来和海面上的母船联系的

科研人员对声音进行编码

不同的频率、振幅等

代表着不同的信息

这样将带有信息的声波信号发送给母船

母船接收到声波信号以后

再通过换能器

将声音信号转化为有效信息

我们就完成了深海与水面的沟通

最基础的物理知识 最尖端的科研

万丈高楼从地起

再高深的实验都有最基础的原理

万米级海试一样离不开

我们中学的物理知识

下一节课

我们将会迎来万米深潜的另一个挑战

它的基础原理也在中学的课本里

我们继续

用最基础的物理知识，

学懂最尖端的科研！

监制丨唐怡

制片人丨房轶婷

策划丨杜通

编导丨赵明旭

视觉丨朱灵萌

编辑丨赵汗青

统筹丨赵明旭 荣梦岩

特别鸣谢丨猿辅导 

结合湖北高校讲学科和专业（15）——讲讲“信息与通信工程”

北京邮电大学通信原理教材开篇的第一句话，通信乃是互通信息。很凝练简单地道出了通信的本质。通信专业是做什么的呢？就是实现信息在不同物体之间互通的技术。通信工程专业属于工学中的电子信息类，是电子工程的一个分支，同时也是其中一个基础学科。

信息与通信工程是一级学科，下设通信与信息系统、信号与信息处理两个二级学科。该专业是一个基础知面宽、应用领域广阔的综合性专业，涉及无线通信、多媒体和图像处理、电磁场与微波、医用X线数字成像、阵列信号处理和相空间波传播与成像以及卫星移动视频等众多高技术领域。

双一流布局中，共有8所高校位列“信息与通信工程”专业“世界一流学科”建设名单：清华大学、 上海交通大学、 西安交通大学、 国防科技大学 、东南大学、 电子科技大学、 北京邮电大学、 西安电子科技大学。

目前我国共有500多所高校开设通信工程专业。开设该专业的院校培养重点各有区别。细分的话，通信专业可以分为数据通信，无线通信、移动通信、光通信、保密通信(也有称作信息安全的)，多媒体通信等多个方向。

比如光纤通信、宽带通信、现代移动通信以及信号处理方向：北京理工大学、北京邮电大学、重庆邮电大学、东南大学、桂林电子科技大学 中国科学技术大学、长春理工大学；

机器视觉与导航、数字视频与图像信号处理、水声通信与信号处理、海洋信号处理与分析：浙江大学、河海大学、中国海洋大学；

信息与通信工程方向（重点研究智能交通系统）：上海交通大学、西安电子科技大学

图形与多媒体处理、现代信息处理技术及其应用，互联网技术与工程，光通信及系统方向：华中科技大学、南京邮电大学、清华大学；

与航空航天相关的通信专业（雷达方向）：北京航空航天大学、南京航空航天大学；

根据第四次学科评估结果，湖北省内“信息与通信工程”专业排名靠前的院校如下：

学科名称

评估等级

大学名称

信息与通信工程0810

B+

华中科技大学

B

武汉大学、武汉理工大学

B-

海军工程大学

C-

中国地质大学

开设信息与通信工程专业的大学有很多。湖北省内大多数理工类院校都开设有这个专业。还是那句话，只有专业强势的大学毕业生才有可能在电子及通信行业找到“理想”的工作。这一点家长和考生一定要厘清楚。

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