射电波段（无线电波划分14个波段）

1、什么是射电天文望远镜？

1931年，在美国新泽西州的贝尔实验室里，负责专门搜索和鉴别电话干扰信号的美国人杨斯基发现有一种每隔23小时56分04秒出现最大值的无线电干扰。经过仔细分析，他在1932年发表的文章中断言这是来自银河系中射电辐射。由此，杨斯基开创了用射电波研究天体的新纪元。当时他使用的是长30.5米、高3.66米的旋转天线阵，在14.6米波长取得了30度宽的“扇形”方向束。此后，射电望远镜的历史便是不断提高分辨率和灵敏度的历史。

自从杨斯基宣布接收到银河系的射电信号后，美国人G·雷伯潜心试制射电望远镜，终于在1937年制造成功。这是一架在第二次世界大战以前全世界独一无二的抛物面型射电望远镜。它的抛物面天线直径为9.45米，在1.87米波长取得了12度的“铅笔形”方向束，并测到了太阳以及其他一些天体发出的无线电波。，雷伯被称为是抛物面型射电望远镜的首创者。

1946年，英国曼彻斯特大学开始建造直径66.5米的固定抛物面射电望远镜，1955年建成当时世界上最大的76米直径的可转抛物面射电望远镜。与此，澳、美、苏、法、荷等国也竞相建造大小不同和形式各异的早期射电望远镜。除了一些直径在10米以下、主要用于观测太阳的设备外﹐还出现了一些直径20～30米的抛物面望远镜﹐发展了早期的射电干涉仪和综合孔径射电望远镜。

20世纪60年代以来，相继建成的有美国国立射电天文台的42.7米、加拿大的45.8米、澳大利亚的64米全可转抛物面、美国的直径305米固定球面、工作于厘米和分米波段的射电望远镜(见固定球面射电望远镜)以及一批直径10米左右的毫米波射电望远镜。因为可转抛物面天线造价昂贵，固定或半固定孔径形状(包括抛物面、球面、抛物柱面、抛物面截带)的天线的技术得到发展，从而建成了更多的干涉仪和十字阵。

射电天文技术最初的起步和发展得益于第二次世界大战后大批退役雷达的“军转民用”。射电望远镜和雷达的工作方式不同，雷达是先发射无线电波再接收物体反射的回波，射电望远镜只是被动地接收天体发射的无线电波。

20世纪50~60年代，随着射电技术的发展和提高，人们研究成功了射电干涉仪、甚长基线干涉仪，综合孔径望远镜等新型的射电望远镜射电干涉技术使人们能更有效地从噪音中提取有用的信号；甚长基线干涉仪通常是相距上千千米的。几台射电望远镜作干涉仪方式的观测，极大地提高了分辨率。

20世纪60年代末至70年代初，不仅建成了一批技术上成熟、有很高灵敏度和分辨率的综合孔径射电望远镜，还发明了有极高分辨率的甚长基线干涉仪这种所谓现代射电望远镜。另一方面还在计算技术基础上改进了经典射电望远镜天线的设计，建成直径100米的大型精密可跟踪抛物面射电望远镜。

20世纪80年代以来，欧洲的VLBI网、美国的VLBA阵、日本的空间VLBI相继投入使用，这是新一代射电望远镜的代表，它们的灵敏度、分辨率和观测波段上都大大超过了以往的望远镜。其中，美国的超常基线阵列（VLBA）由10个抛物天线组成，横跨从夏威夷到圣科洛伊克斯8000千米的距离，其精度是哈勃太空望远镜的500倍，是人眼的60万倍。它所达到的分辨率相当让一个人站在纽约看洛杉矶的报纸。

今天射电的分辨率高于其他波段几千倍，能更清晰地揭示射电天体的内核;综合孔径技术的研制成功使射电望远镜具备了方便的成像能力，综合孔径射电望远镜相当于工作在射电波段的照相机。

射电望远镜与光学望远镜不同，它既没有高高竖起的望远镜镜筒，也没有物镜、目镜，它由天线和接收系统两大部分组成。

巨大的天线是射电望远镜最显著的标志，它的种类很多，有抛物面天线、球面天线、半波偶极子天线、螺旋天线等。最常用的是抛物面天线。天线对射电望远镜来说，就好比是它的眼睛，它的作用相当于光学望远镜中的物镜。它要把微弱的宇宙无线电信号收集起来，然后通过一根特制的管子(波导)把收集到的信号传送到接收机中去放大。接收系统的工作原理和普通收音机差不多，但它具有极高的灵敏度和稳定性。接收系统将信号放大，从噪音中分离出有用的信号，并传给后端的计算机记录下来。记录的结果为许多弯曲的曲线，天文学家分析这些曲线，得到天体送来的各种宇宙信息。

把造价和效能结合起来考虑，今后直径100米那样的大射电望远镜大概只能有少量增加，而单个中等孔径厘米波射电望远镜的用途越来越少。主要单抛物面天线将更普遍地并入或扩大为甚长基线、连线干涉仪和综合孔径系统工作。随着设计、工艺和校准技术的改进，将会有更多、更精密的毫米波望远镜出现。

知识点

光纤

光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。前香港中文大学校长高锟和Gee A. Hockham提出光纤可以用于通讯传输的设想，高锟获得2009年诺贝尔物理学奖。

通常光纤与光缆两个名词会被混淆。多数光纤在使用前必须由几层保护结构包覆，包覆后的缆线即被称为光缆。光纤外层的保护结构可防止周围环境对光纤的伤害，如水，火，电击等。光缆分为光纤，缓冲层及披覆，光纤和同轴电缆相似，只是没有网状屏蔽层。中心是光传播的玻璃芯。

2、与其他波段相比,射电天文有哪些优势?

1. 大气在该波段具有透明窗口，可以在地面建设大型望远镜。
   

2. 可以了解到原子、分子的转动光谱（比如最著名的中性氢21cm谱线），观测对象可以包括“冷”的气体云。

3. 可以观测脉冲星等等射电源。
   

3、无线电电波的几个波段是怎么划分的？

无线电波按其波长可分为四个波段。与红外线邻近的波长最短的波段称为微波(microave)，波长约为10-4m~1m；比微波的波长长的波段依次为短波（short ave，波长为1m~102m）、中波（medium ave，波长为102~103m）和长波（long ave ，波长为103~105m）。

4、所谓“射电波段”是指什么频率范围啊？

应当是指红外线以上的波长更长的波段。具体的数值可以查一下电磁波谱。

5、电磁波的分类，越详细越好

按照波长长短，从长波开始，电磁波可以分类为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、 X-射线和伽马射线。
无线电波3000米～0.3毫米。（微波0.1~100厘米）
红外线0.3毫米～0.75微米。（其中近红外为0.76~3微米，中红外为3~6微米，远红外为6~15微米，超远红外为15~300微米）
可见光0.7微米～0.4微米。
紫外线0.4微米～10纳米
X射线10纳米～0.1纳米
γ射线0.1纳米～ 1皮米　
高能射线小于 1皮米
传真（电视）用的波长是3～6米；雷达用的波长更短，3米到几毫米。
英文缩写
电磁辐射分类的英文缩写
γ = 伽马射线
X射线:
HX = 硬X射线
SX = 软X射线
紫外线:
EUV = 极端紫外线
NUV = 近紫外线
红外线:
NIR = 近红外线
MIR =中红外线
FIR = 远红外线
微波:
EHF = 极高频
SHF = 超高频
UHF = 特高频
无线电波:
VHF = 甚高频
HF = 高频
MF = 中频
LF = 低频
VLF = 甚低频
ULF = 特低频
ELF = 极低频
划分
段号 频段名称 频段范围（含上限不含下限） 波段名称 波长范围（含上限不含下限）
1 甚低频（VLF） 3～30千赫（KHz） 甚长波 100～10km
2 低频（LF） 30～300千赫（KHz） 长波 10～1km
3 中频（MF） 300～3000千赫（KHz） 中波 1000～100m
4 高频（HF） 3～30兆赫（MHz） 短波 100～10m
5 甚高频（VHF） 30～300兆赫（MHz） 米波 10～1m
6 特高频（UHF） 300～3000兆赫（MHz） 分米波 微波 100～10cm
7 超高频（SHF） 3～30吉赫（GHz） 厘米波 10～1cm
8 极高频（EHF） 30～300吉赫（GHz） 毫米波 10～1mm
9 至高频 300～3000吉赫（GHz） 丝米波 1～0.1mm
http://baike.baidu./fenlei/%E7%94%B5%E7%A3%81%E6%B3%A2

6、电磁波的波段是如何划分的？

（1）无线电波——波长从几千米到0.3米左右，一般的电视和无线电广播的波段就是用这种波；
（2）微波——波长从0.3米到10-3米，这些波多用在雷达或其它通讯系统；
（3）红外线——波长从10-3米到7.8×10-7米；红外线的热效应特别显著；
（4）可见光——这是人们所能感光的极狭窄的一个波段。可见光的波长范围很窄，大约在7600 ～4000（在光谱学中常采用埃作长度单位来表示波长，1＝10－8厘米）、从可见光向两边扩展，波长比它长的称为红外线，波长大约从7600直到十分之几毫米。波长从（78～3.8）×10-6厘米。光是原子或分子内的电子运动状态改变时所发出的电磁波。由于它是我们能够直接感受而察觉的电磁波极少的那一部分；
（5）紫外线——波长比可见光短的称为紫外线，它的波长从3×10-7米到6×10-10米，它有显著的化学效应和荧光效应。这种波产生的原因和光波类似，常常在放电时发出。由于它的能量和一般化学反应所牵涉的能量大小相当，紫外光的化学效应最强；
红外线和紫外线都是人类看不见的，只能利用特殊的仪器来探测。无论是可见光、红外线或紫外线，它们都是由原子或分子等微观客体激发的。近年来，一方面由于超短波无线电技术的发展，无线电波的范围不断朝波长更短的方向发展；另一方面由于红外技术的发展，红外线的范围不断朝波长更长的方向扩展。日前超短波和红外线的分界已不存在，其范围有一定的重叠。
（6）伦琴射线——这部分电磁波谱，波长从2×10-9米到6×10-12米。伦琴射线（X射线）是电原子的内层电子由一个能态跳至另一个能态时或电子在原子核电场内减速时所发出的；X射线，它是由原子中的内层电子发射的，其波长范围约在102～10－2。随着X射线技术的发展，它的波长范围也不断朝着两个方向扩展。目前在长波段已与紫外线有所重叠，短波段已进入γ射线领域。放射性辐射γ射线的波长是认1左右直到无穷短的波长。
（7）γ射线——是波长从10-10～10-14米的电磁波。这种不可见的电磁波是从原子核内发出来的，放射性物质或原子核反应中常有这种辐射伴随着发出。γ射线的穿透力很强，对生物的破坏力很大

7、电磁波按波长分类

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