高中物理 第3章 電磁波 第3節(jié) 電磁波的應(yīng)用及防護(hù) 雷達(dá)素材 魯科版選修3-4（通用）

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1、雷達(dá) 對(duì)失去聯(lián)系的馬來(lái)西亞航空公司370航班的搜索,引起了公眾對(duì)有關(guān)如何追蹤飛機(jī)的諸多疑問(wèn)，追蹤飛機(jī)方位的一個(gè)重要手段就是借助雷達(dá)。 在生活中，雷達(dá)的應(yīng)用非常普遍。人們通過(guò)雷達(dá)探測(cè)，分析并預(yù)報(bào)今后一段時(shí)間的天氣變化；倒車(chē)?yán)走_(dá)告訴你，車(chē)子與周?chē)系K物的距離等情況；大型雷達(dá)還能搜尋并定位遠(yuǎn)距離的飛機(jī)、船舶等。雷達(dá)是怎么做到這些的？ 在一篇《蝙蝠和雷達(dá)》的科普文章里，講述了科學(xué)家通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了蝙蝠能在夜間飛行，靠的不是眼睛，而是嘴巴和耳朵配合起來(lái)，通過(guò)超聲波來(lái)探路和回避障礙物。并從中受到啟發(fā)，給飛機(jī)裝上雷達(dá)，解決了飛機(jī)在夜間安全飛行的問(wèn)題。 那么雷達(dá)是怎么工作的？如何找到或者回避那個(gè)

2、“它”？ 專(zhuān)家表示，蝙蝠可謂是最簡(jiǎn)單版的移動(dòng)“雷達(dá)”，也是雷達(dá)的最初“原型”。蝙蝠的這種利用超聲波定位測(cè)距的身體結(jié)構(gòu)，是自然界中完美的生物聲納。而雷達(dá)則模擬了蝙蝠的“回聲定位”方法，只是不像蝙蝠那樣用聲波來(lái)定位和測(cè)距，而是改用傳播速度最快的電磁波來(lái)進(jìn)行定位和測(cè)距。 最簡(jiǎn)單的雷達(dá)裝置包括發(fā)射機(jī)和接收器兩部分。雷達(dá)的天線(xiàn)像一個(gè)豎起來(lái)的巨大鍋底。發(fā)射機(jī)天線(xiàn)朝著一個(gè)特定的方向，有規(guī)律地發(fā)射出一種不連續(xù)的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)，每次發(fā)射持續(xù)的時(shí)間約為百萬(wàn)分之一秒，而兩次發(fā)射的時(shí)間間隔大約是萬(wàn)分之一秒，后者是前者的100倍。這樣，發(fā)射出去的無(wú)線(xiàn)電波只要遇上了障礙物，它就可以在這個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)被反射回來(lái)，而這個(gè)像鍋底似的雷達(dá)天線(xiàn)就能接收這個(gè)反射波。 發(fā)射機(jī)的電子電路以一個(gè)特定的頻率振蕩，頻率通常高于電臺(tái)或者電視廣播的頻率。這種信號(hào)借助天線(xiàn)以短電磁能脈沖的形式發(fā)送，被稱(chēng)之為“脈沖”。發(fā)射一次短電磁能脈沖，天線(xiàn)產(chǎn)生一個(gè)窄射束，就像一把扇子。 雷達(dá)天線(xiàn)把接收到的波立刻反射送往特殊的接收設(shè)備迅速進(jìn)行處理，通過(guò)處理結(jié)果，就能知道有關(guān)目標(biāo)物體的部分信息。如目標(biāo)物體和雷達(dá)間的距離、距離變化率或徑向速度、方位、高度等。