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海洋定位为什么用超声波

发布时间:2022-03-07 12:26:20

⑴ 为什么回声定位最好用超声波

超声波频率高,方向性(指向性)好,这样定位的准确度高,误差小。

⑵ 声纳来探测海洋深度,运用超声波什么特点

声纳来探测海洋深度,运用超声波的方向性好、声能较集中、在水中传播距离远等特点。

⑶ 为什么用超声波定位

日前,美国研究人员发现,蝙蝠利用声纳定位、捕食以及航行的能力并非与生俱来。该研究小组是通过分析目前发现的最古老的蝙蝠化石(距今约5200万年)而得出此结论的。他们对其骨骼化石做出分析,发现这种蝙蝠拥有高度发达的双翼,却没有找到任何显示其拥有声波发声能力的迹象。研究人员称,对于蝙蝠的研究还会继续,但这个发现至少目前解决了科学界长期存在的一个争论,蝙蝠是先会利用声纳还是先会飞行?答案很明显,是先会飞。
斯帕拉捷的蝙蝠实验
1793年夏季的一个夜晚,意大利科学家斯帕拉捷走出家门,放飞了关在笼子里做实验用的几只蝙蝠。只见蝙蝠们抖动着带有薄膜的肢翼,轻盈地飞向夜空,并发出自由自在的“吱吱”叫声..斯帕拉捷见状,感到百思不得其解,因为在放飞蝙蝠之前,他已用小针刺瞎了蝙蝠的双眼,“瞎了眼的蝙蝠怎么能如此敏捷地飞翔呢?”他下决心一定要解开这个谜。
在进行这项实验之前,斯帕拉捷一直认为:蝙蝠之所以能在夜空中自由自在地飞翔,能在非常黑暗的条件下灵巧地躲过各种障碍物去捕捉飞虫,一定是由于长了一双非常敏锐的眼睛。他之所以要刺瞎蝙蝠的双眼,正是想证明这一点。事实却完全出乎他的意料之外。
意外的情况更激发了他的好奇心。“不用眼睛,那蝙蝠又是依靠什么来辨别障碍物,捕捉食物的呢?”于是,他又把蝙蝠的鼻子堵住,放了出去,结果,蝙蝠还是照样飞得轻松自如。“奥秘会不会在翅膀上呢?”斯帕拉捷这次在蝙蝠的翅膀上涂了一层油漆。然而,这也丝毫没有影响到它们的飞行。
最后,斯帕拉捷又把蝙蝠的耳朵塞住..这一次,飞上天的蝙蝠东碰西撞的,很快就跌了下来。斯帕拉捷这才弄清楚,原来,蝙蝠是靠听觉来确定方向,捕捉目标的。
斯帕拉捷的新发现引起了人们的震动。从此,许多科学家进一步研究了这个课题。最后,人们终于弄清楚:蝙蝠是利用“超声波”在夜间导航的。它的喉头发出一种超过人的耳朵所能听到的高频声波,这种声波沿着直线传播,一碰到物体就迅速返回来,它们用耳朵接收了这种返回来的超声波,使它门能作出准确的判断,引导它们飞行。
“超声波”的科学原理,现已广泛地运用到航海探测、导航和医学中去了。
会飞的“活雷达”
蝙蝠善于在空中飞行,能作圆形转弯、急刹车和快速变换飞行速度等多种“特技飞行”。蝙蝠,隐藏在岩穴、
树洞或屋檐的空隙里;黄昏和夜间,飞翔空中,捕食蚊、蝇、蛾等昆虫。蝙蝠捕食大量的害虫,对人有益,理应得
到保护。
到了夏季,雌蝙蝠生出一只发育相当完全的幼体。初生的幼体长满了绒毛,用爪牢固地挂在母体的胸部吸乳,
在母体飞行的时候也不会掉下来。
蝙蝠有用于飞翔的两翼,翼的结构和鸟翼不相同,是由联系在前肢、后肢和尾之间的皮膜构成的。前肢的第二、
三、四、五指特别长,适于支持皮膜;第一指很小,长在皮膜外,指端有钩爪。后肢短小,足伸出皮膜外,有五趾,
趾端有钩爪。休息时,常用足爪把身体倒挂在洞穴里或屋檐下。在树上或地上爬行时,依靠第一指和足抓住粗糙物
体前进。蝙蝠的骨很轻,胸骨上也有与鸟的龙骨突相似的突起,上面长着牵动两翼活动的肌肉。
蝙蝠的口很宽阔,口内有细小而尖锐的牙齿,适于捕食飞虫。它的视力很弱,但是听觉和触觉却很灵敏。一些
实验证明,蝙蝠主要靠听觉来发现昆虫。蝙蝠在飞行的时候,喉内能够产生超声波,超声波通过口腔发射出来。当
超声波遇到昆虫或障碍物而反射回来时,蝙蝠能够用耳朵接受,并能判断探测目标是昆虫还是障碍物,以及距离它
有多远。人们通常把蝙蝠的这种探测目标的方式,叫做“回声定位”。蝙蝠在寻食、定向和飞行时发出的信号是由
类似语言音素的超声波音素组成。蝙蝠必须在收到回声并分析出这种回声的振幅、频率、信号间隔等的声音特征后,
才能决定下一步采取什么行动。
靠回声测距和定位的蝙蝠只发出一个简单的声音信号,这种信号通常是由一个或二个音素按一定规律反复地出
现而组成。当蝙蝠在飞行时,发出的信号被物体弹回,形成了根据物体性质不同而有不同声音特征的回声。然后蝙
蝠在分析回声的频率、音调和声音间隔等声音特征后,决定物体的性质和位置。
蝙蝠大脑的不同部分能截获回声信号的不同成分。蝙蝠大脑中某些神经元对回声频率敏感,而另一些则对二个
连续声音之间的时间间隔敏感。大脑各部分的共同协作使蝙蝠作出对反射物体性状的判断。蝙蝠用回声定位来捕捉
昆虫的灵活性和准确性,是非常惊人的。有人统计,蝙蝠在几秒钟内就能捕捉到一只昆虫,一分钟可以捕捉十几只
昆虫。同时,蝙蝠还有惊人的抗干扰能力,能从杂乱无章的充满噪声的回声中检测出某一特殊的声音,然后很快地
分析和辨别这种声音,以区别反射音波的物体是昆虫还是石块,或者更精确地决定是可食昆虫,还是不可食昆虫。
当2万只蝙蝠生活在同一个洞穴里时,也不会因为空间的超声波太多而互相干扰。蝙蝠回声定位的精确性和抗
干扰能力,对于人们研究提高雷达的灵敏度和抗干扰能力,有重要的参考价值

⑷ 回声定位利用了超声波吗

A、让声音从海面发出,经海底反射后,返回海面,记录接收到回声的时间,利用速度公式求海洋的深度,利用了回声定位;
B、B超就是利用了超声波能向一定方向传播,而且可以穿透物体,如果碰到障碍,就会产生回声,不相同的障碍物就会产生不相同的回声,人们通过仪器将这种回声收集并显示在屏幕上,可以用来了解物体的内部结构,利用了回声定位;
C、渔民利用超声波探测鱼群的位置,渔船向水中发出超声波,超声波遇到鱼群被反射回来,从而判断出鱼群的位置,利用了回声定位;
D、利用超声波除去人体内的结石,是利用了超声波能够传递能量,不是利用回声定位.
故选D.

⑸ 测海洋深度时用超声波,为什么不用次声波呢

因为超声波的反射性强,在短距离内能量锐减不大,便于发射和接受,便于仪器呈象!!!

⑹ 潜艇利用超声波定位

不是超声波,使用超声波探测距离很短。潜艇使用声呐定位,声纳分为两种:主动声纳、被动声纳.主动声纳是靠自身发射声波即发出声音来探测目标,被动声纳是只接收目标发出的声音(如噪声)来发现目标,自身不发射声波.从理论上讲,次声波、声波、超声波都可以在声纳中使用,但穿透性次声波(设备体积最大)最好,超声波最差,定向性超声波最好.
一般被动式声纳频率范围一般为3Hz-97KHz;
一般主动式声纳工作频率较高,一般约为3kHz-97kHz左右.
而超声波是一种频率高于20000赫兹的声波。

⑺ 既然超声波的穿透力强,那为什么还能用它的反射定位呢

两种介质有声阻抗差的时候,就一定会有反射。所以就可以利用它的反射定位。

⑻ 为什么回声定位时要用超声波。次声波为什么不可以

既然是应用“回声”定位,那就是要用到波的反射,从波动传播的现象中知道,当波传播途径中遇到比波长小的障碍物时波出现绕射,甚至几乎没有反射,所以波长较长的次声波在根据回声探测小障碍物时显得力不从心,故此,要使用甚至比声波波长更短的波。
水面上漂浮的物体,对水波传播的影响,中学物理课上是提及到的啊。

⑼ 为什么用超声波可以探测海底

在1914~1918年的第一次世界大战期间,法国和美国的海军遭到德国潜水艇的袭击而蒙受了很大损失。由于海水挡住了人们的视线,海面上的舰艇稍不注意就要吃亏。有什么办法能够预先发现潜水艇的行踪呢?电磁波在空气中能够传得很远,可是,电磁波进入海水中,传不了多远就会被海水吸收掉,所以不能使用靠电磁波工作的雷达在大海中搜索。

1918年,法国科学家郎之万首次用超声波侦察潜水艇,获得了成功。

超声波在水中能够按着一定的方向直线前进,它能够传到几千米、几十千米、甚至几千千米以外。而且它又能形成射束,聚成很窄的一束,向一个方向传播。如果它在海洋中没有遇到什么障碍,就一直前进,并消失在海洋中。当它在中途遇到障碍物时,就会有一部分能量按原方向反射回来。因此,当接收到回声讯号,经过放大送到显示器,就可以立刻显示出目标的距离和方位。

根据这个原理,超声波不仅能发现潜伏在茫茫大海里的潜艇,还能“看见”隐藏在海底的暗礁、浅滩和沉船,在大雾中提醒船长哪儿有冰山。由于鱼群能反射超声波,超声波还能帮助人们寻找鱼群,增加捕鱼量。

发射和接收超声波的设备叫“声纳”。声纳被称为伸向海洋的“耳朵”。

⑽ 探测海底深度为什么要用超声波

因为超声波具有极强的方向性,并且一碰到坚硬物就反射,但是次声波能穿透坚硬物,并无方向性,不会反射.

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