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海洋定位為什麼用超聲波

發布時間:2022-03-07 12:26:20

⑴ 為什麼回聲定位最好用超聲波

超聲波頻率高,方向性(指向性)好,這樣定位的准確度高,誤差小。

⑵ 聲納來探測海洋深度,運用超聲波什麼特點

聲納來探測海洋深度,運用超聲波的方向性好、聲能較集中、在水中傳播距離遠等特點。

⑶ 為什麼用超聲波定位

日前,美國研究人員發現,蝙蝠利用聲納定位、捕食以及航行的能力並非與生俱來。該研究小組是通過分析目前發現的最古老的蝙蝠化石(距今約5200萬年)而得出此結論的。他們對其骨骼化石做出分析,發現這種蝙蝠擁有高度發達的雙翼,卻沒有找到任何顯示其擁有聲波發聲能力的跡象。研究人員稱,對於蝙蝠的研究還會繼續,但這個發現至少目前解決了科學界長期存在的一個爭論,蝙蝠是先會利用聲納還是先會飛行?答案很明顯,是先會飛。
斯帕拉捷的蝙蝠實驗
1793年夏季的一個夜晚,義大利科學家斯帕拉捷走出家門,放飛了關在籠子里做實驗用的幾只蝙蝠。只見蝙蝠們抖動著帶有薄膜的肢翼,輕盈地飛向夜空,並發出自由自在的「吱吱」叫聲..斯帕拉捷見狀,感到百思不得其解,因為在放飛蝙蝠之前,他已用小針刺瞎了蝙蝠的雙眼,「瞎了眼的蝙蝠怎麼能如此敏捷地飛翔呢?」他下決心一定要解開這個謎。
在進行這項實驗之前,斯帕拉捷一直認為:蝙蝠之所以能在夜空中自由自在地飛翔,能在非常黑暗的條件下靈巧地躲過各種障礙物去捕捉飛蟲,一定是由於長了一雙非常敏銳的眼睛。他之所以要刺瞎蝙蝠的雙眼,正是想證明這一點。事實卻完全出乎他的意料之外。
意外的情況更激發了他的好奇心。「不用眼睛,那蝙蝠又是依靠什麼來辨別障礙物,捕捉食物的呢?」於是,他又把蝙蝠的鼻子堵住,放了出去,結果,蝙蝠還是照樣飛得輕松自如。「奧秘會不會在翅膀上呢?」斯帕拉捷這次在蝙蝠的翅膀上塗了一層油漆。然而,這也絲毫沒有影響到它們的飛行。
最後,斯帕拉捷又把蝙蝠的耳朵塞住..這一次,飛上天的蝙蝠東碰西撞的,很快就跌了下來。斯帕拉捷這才弄清楚,原來,蝙蝠是靠聽覺來確定方向,捕捉目標的。
斯帕拉捷的新發現引起了人們的震動。從此,許多科學家進一步研究了這個課題。最後,人們終於弄清楚:蝙蝠是利用「超聲波」在夜間導航的。它的喉頭發出一種超過人的耳朵所能聽到的高頻聲波,這種聲波沿著直線傳播,一碰到物體就迅速返回來,它們用耳朵接收了這種返回來的超聲波,使它門能作出准確的判斷,引導它們飛行。
「超聲波」的科學原理,現已廣泛地運用到航海探測、導航和醫學中去了。
會飛的「活雷達」
蝙蝠善於在空中飛行,能作圓形轉彎、急剎車和快速變換飛行速度等多種「特技飛行」。蝙蝠,隱藏在岩穴、
樹洞或屋檐的空隙里;黃昏和夜間,飛翔空中,捕食蚊、蠅、蛾等昆蟲。蝙蝠捕食大量的害蟲,對人有益,理應得
到保護。
到了夏季,雌蝙蝠生出一隻發育相當完全的幼體。初生的幼體長滿了絨毛,用爪牢固地掛在母體的胸部吸乳,
在母體飛行的時候也不會掉下來。
蝙蝠有用於飛翔的兩翼,翼的結構和鳥翼不相同,是由聯系在前肢、後肢和尾之間的皮膜構成的。前肢的第二、
三、四、五指特別長,適於支持皮膜;第一指很小,長在皮膜外,指端有鉤爪。後肢短小,足伸出皮膜外,有五趾,
趾端有鉤爪。休息時,常用足爪把身體倒掛在洞穴里或屋檐下。在樹上或地上爬行時,依靠第一指和足抓住粗糙物
體前進。蝙蝠的骨很輕,胸骨上也有與鳥的龍骨突相似的突起,上面長著牽動兩翼活動的肌肉。
蝙蝠的口很寬闊,口內有細小而尖銳的牙齒,適於捕食飛蟲。它的視力很弱,但是聽覺和觸覺卻很靈敏。一些
實驗證明,蝙蝠主要靠聽覺來發現昆蟲。蝙蝠在飛行的時候,喉內能夠產生超聲波,超聲波通過口腔發射出來。當
超聲波遇到昆蟲或障礙物而反射回來時,蝙蝠能夠用耳朵接受,並能判斷探測目標是昆蟲還是障礙物,以及距離它
有多遠。人們通常把蝙蝠的這種探測目標的方式,叫做「回聲定位」。蝙蝠在尋食、定向和飛行時發出的信號是由
類似語言音素的超聲波音素組成。蝙蝠必須在收到回聲並分析出這種回聲的振幅、頻率、信號間隔等的聲音特徵後,
才能決定下一步採取什麼行動。
靠回聲測距和定位的蝙蝠只發出一個簡單的聲音信號,這種信號通常是由一個或二個音素按一定規律反復地出
現而組成。當蝙蝠在飛行時,發出的信號被物體彈回,形成了根據物體性質不同而有不同聲音特徵的回聲。然後蝙
蝠在分析回聲的頻率、音調和聲音間隔等聲音特徵後,決定物體的性質和位置。
蝙蝠大腦的不同部分能截獲回聲信號的不同成分。蝙蝠大腦中某些神經元對回聲頻率敏感,而另一些則對二個
連續聲音之間的時間間隔敏感。大腦各部分的共同協作使蝙蝠作出對反射物體性狀的判斷。蝙蝠用回聲定位來捕捉
昆蟲的靈活性和准確性,是非常驚人的。有人統計,蝙蝠在幾秒鍾內就能捕捉到一隻昆蟲,一分鍾可以捕捉十幾只
昆蟲。同時,蝙蝠還有驚人的抗干擾能力,能從雜亂無章的充滿雜訊的回聲中檢測出某一特殊的聲音,然後很快地
分析和辨別這種聲音,以區別反射音波的物體是昆蟲還是石塊,或者更精確地決定是可食昆蟲,還是不可食昆蟲。
當2萬只蝙蝠生活在同一個洞穴里時,也不會因為空間的超聲波太多而互相干擾。蝙蝠回聲定位的精確性和抗
干擾能力,對於人們研究提高雷達的靈敏度和抗干擾能力,有重要的參考價值

⑷ 回聲定位利用了超聲波嗎

A、讓聲音從海面發出,經海底反射後,返回海面,記錄接收到回聲的時間,利用速度公式求海洋的深度,利用了回聲定位;
B、B超就是利用了超聲波能向一定方向傳播,而且可以穿透物體,如果碰到障礙,就會產生回聲,不相同的障礙物就會產生不相同的回聲,人們通過儀器將這種回聲收集並顯示在屏幕上,可以用來了解物體的內部結構,利用了回聲定位;
C、漁民利用超聲波探測魚群的位置,漁船向水中發出超聲波,超聲波遇到魚群被反射回來,從而判斷出魚群的位置,利用了回聲定位;
D、利用超聲波除去人體內的結石,是利用了超聲波能夠傳遞能量,不是利用回聲定位.
故選D.

⑸ 測海洋深度時用超聲波,為什麼不用次聲波呢

因為超聲波的反射性強,在短距離內能量銳減不大,便於發射和接受,便於儀器呈象!!!

⑹ 潛艇利用超聲波定位

不是超聲波,使用超聲波探測距離很短。潛艇使用聲吶定位,聲納分為兩種:主動聲納、被動聲納.主動聲納是靠自身發射聲波即發出聲音來探測目標,被動聲納是只接收目標發出的聲音(如雜訊)來發現目標,自身不發射聲波.從理論上講,次聲波、聲波、超聲波都可以在聲納中使用,但穿透性次聲波(設備體積最大)最好,超聲波最差,定向性超聲波最好.
一般被動式聲納頻率范圍一般為3Hz-97KHz;
一般主動式聲納工作頻率較高,一般約為3kHz-97kHz左右.
而超聲波是一種頻率高於20000赫茲的聲波。

⑺ 既然超聲波的穿透力強,那為什麼還能用它的反射定位呢

兩種介質有聲阻抗差的時候,就一定會有反射。所以就可以利用它的反射定位。

⑻ 為什麼回聲定位時要用超聲波。次聲波為什麼不可以

既然是應用「回聲」定位,那就是要用到波的反射,從波動傳播的現象中知道,當波傳播途徑中遇到比波長小的障礙物時波出現繞射,甚至幾乎沒有反射,所以波長較長的次聲波在根據回聲探測小障礙物時顯得力不從心,故此,要使用甚至比聲波波長更短的波。
水面上漂浮的物體,對水波傳播的影響,中學物理課上是提及到的啊。

⑼ 為什麼用超聲波可以探測海底

在1914~1918年的第一次世界大戰期間,法國和美國的海軍遭到德國潛水艇的襲擊而蒙受了很大損失。由於海水擋住了人們的視線,海面上的艦艇稍不注意就要吃虧。有什麼辦法能夠預先發現潛水艇的行蹤呢?電磁波在空氣中能夠傳得很遠,可是,電磁波進入海水中,傳不了多遠就會被海水吸收掉,所以不能使用靠電磁波工作的雷達在大海中搜索。

1918年,法國科學家郎之萬首次用超聲波偵察潛水艇,獲得了成功。

超聲波在水中能夠按著一定的方向直線前進,它能夠傳到幾千米、幾十千米、甚至幾千千米以外。而且它又能形成射束,聚成很窄的一束,向一個方向傳播。如果它在海洋中沒有遇到什麼障礙,就一直前進,並消失在海洋中。當它在中途遇到障礙物時,就會有一部分能量按原方向反射回來。因此,當接收到回聲訊號,經過放大送到顯示器,就可以立刻顯示出目標的距離和方位。

根據這個原理,超聲波不僅能發現潛伏在茫茫大海里的潛艇,還能「看見」隱藏在海底的暗礁、淺灘和沉船,在大霧中提醒船長哪兒有冰山。由於魚群能反射超聲波,超聲波還能幫助人們尋找魚群,增加捕魚量。

發射和接收超聲波的設備叫「聲納」。聲納被稱為伸向海洋的「耳朵」。

⑽ 探測海底深度為什麼要用超聲波

因為超聲波具有極強的方向性,並且一碰到堅硬物就反射,但是次聲波能穿透堅硬物,並無方向性,不會反射.

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