⑴ 聲吶為什麼用超聲波不用次聲波
超聲波具有定向發射的性質,可以用於探測水中物體,如探測魚群、潛艇等,也可用來測量海深。由於海水的導電性良好,電磁波在海水中傳播時,吸收非常嚴重,因而電磁雷達無法使用。利用聲波雷達——聲納,可以探測出潛艇的方位和距離,因為超聲波碰到雜質或介質分界面時有顯著的反射,所以可以用來探測工件內部的缺陷。超聲探傷的優點是不傷損工件,可以探測大型工件,如用於探測萬噸水壓機的主軸和橫梁等。此外,在醫學上可用探測人體內部的病變,如「B超」儀就是利用超聲波來顯示人體內部結構的圖像。 次聲波不容易衰減,不易被水和空氣吸收。而次聲波的波長往往很長,因此能繞開某些大型障礙物發生衍射。某些次聲波能繞地球2至3周。某些頻率的次聲波由於和人體器官的振動頻率相近,容易和人體器官產生共振,對人體有很強的傷害性,危險時可致人死亡。
⑵ 次聲的本領大,為什麼聲吶不使用次聲波呢
因為次聲波的穿越性強,且可以繞過障礙物向前傳播,無孔不入,所以無法進行反射,而聲吶是利用聲音的反射原理進行工作的,所以聲吶不能使用次聲波而是使用超聲波.
⑶ 聲吶為什麼用超聲波不用次聲波
聲吶利用超聲波在水中的傳播和反射特性,通過電聲轉換和信息處理進行導航和測距的技術,而次聲波不容易衰減,不易被水和空氣吸收,具有很強的穿透性,難以反射。
超聲波頻率方向性好,反射能力強,易於獲得較集中的聲能,在水中傳播距離遠,可用於測距、測速等,適用於水下探測。聲吶發明靈感源自於蝙蝠。蝙蝠發出的超聲波遇到障礙物就會被反射回來,迅速判斷前方是什麼物體,距離有多遠,是食物、樹干還是敵人,然後決定進攻或躲避。
次聲波不容易衰減,且不易被水和空氣吸收。次聲波具有極強的穿透力,不僅可以穿透大氣、海水、土壤,而且還能穿透堅固的鋼筋水泥構成的建築物,甚至連坦克、軍艦、潛艇和飛機都不在話下。不具有反射特性決定了次聲波無法用於聲吶設備。
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聲吶的歷史
聲吶技術至今已有超過100年歷史,它是1906年由英國海軍的李維斯·理察森(Lewis Nixon)發明的。到第一次世界大戰時開始被應用到戰場上,用來偵測潛藏在水底的潛水艇,這些聲吶只能被動聽音,屬於被動聲吶,或者叫做「水聽器」。
1915年,法國物理學家保羅·朗之萬(Paul Langevin)與俄國電氣工程師Constantin Chilowski合作發明了第一部用於偵測潛艇的主動式聲吶設備。盡管後來壓電式變換器取代了他們一開始使用的靜電變換器,但他們的工作成果仍然影響了未來的聲吶設計。
1916年,加拿大物理學家Robert Boyle承攬了一個屬於英國發明研究協會的聲吶項目,Robert Boyle在1917年製作出了一個用於測試的原始型號主動聲吶,由於該項目很快就劃歸ASDIC(反潛/盟軍潛艇偵測調查委員會)管轄,此種主動聲吶亦被稱英國人稱為ASDIC。
1918年,英國和美國都生產出了成品。1920年英國在皇家海軍HMS Antrim號上測試了他們仍稱為ASDIC的聲吶設備,1922年開始投產,1923年第六驅逐艦支隊裝備了擁有ASDIC的艦艇。
1924年在波特蘭成立了一所反潛學校——皇家海軍Ospery號(HMS Osprey),並且設立了一支有四艘裝備了潛艇探測器的艦艇的訓練艦隊。1931年美國研究出了類似的裝置,稱為SONAR(聲吶)。
⑷ 聲吶為什麼用超聲波不用次聲波
由於其他探測手段的作用距離都很短,光在水中的穿透能力很有限,即使在最清澈的海水中,人們也只能看到十幾米到幾十米內的物體;電磁波在水中也衰減太快,而且波長越短,損失越大,即使用大功率的低頻電磁波,也只能傳播幾十米。
然而,聲波在水中傳播的衰減就小得多,在深海聲道中爆炸一個幾公斤的炸彈,在兩萬公里外還可以收到信號,低頻的聲波還可以穿透海底幾千米的地層,並且得到地層中的信息。在水中進行測量和觀察,至今還沒有發現比聲波更有效的手段。
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可用來探測水下目標,並測定其距離、方位、航速、航向等運動要素。主動聲吶發射某種形式的聲信號.利用信號在水下傳播途中障礙物或目標反射的回波來進行探測。由於目標信息保存在回波之中,所以可根據接收到的回波信號來判斷目標的存在,並測量或估計目標的距離、方位、速度等參量。
傳統上潛艇安裝聲吶的主要位置是在最前端的位置,由於現代潛艇非常依賴被動聲吶的探測效果,巨大的收音裝置不僅僅讓潛艇的直徑水漲船高,原先在這個位置上的魚雷管也得乖乖讓出位置而退到兩旁去。