A. 声纳和超声波有什么区别
呐就是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备,是水声学中应用最广泛、最重要的一种装置。它是SONAR一词的“义音两顾”的译称(旧译为声纳),SONAR是SoundNavigationandRanging(声音导航测距)的缩写。
声呐技术至今已有100年历史,它是1906年由英国海军的刘易斯·尼克森所发明。他发明的第一部声呐仪是一种被动式的聆听装置,主要用来侦测冰山。这种技术,到第一次世界大战时被应用到战场上,用来侦测潜藏在水底的潜水艇。
目前,声呐是各国海军进行水下监视使用的主要技术,用于对水下目标进行探测、分类、定位和跟踪;进行水下通信和导航,保障舰艇、反潜飞机和反潜直升机的战术机动和水中武器的使用。此外,声呐技术还广泛用于鱼雷制导、水雷引信,以及鱼群探测、海洋石油勘探、船舶导航、水下作业、水文测量和海底地质地貌的勘测等。
和许多科学技术的发展一样,社会的需要和科技的进步促进了声呐技术的发展。
我们知道,当物体振动时会发出声音。科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率,它的单位是赫兹。我们人类耳朵能听到的声波频率为20~20,000赫兹。当声波的振动频率大于20000赫兹或小于20赫兹时,我们便听不见了。因此,我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”。通常用于医学诊断的超声波频率为1~5兆赫。超声波具有方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远等特点。可用于测距,测速,清洗,焊接,碎石等。在医学,军事,工业,农业上有明显的作用.
理论研究表明,在振幅相同的条件下,一个物体振动的能量与振动频率成正比,超声波在介质中传播时,介质质点振动的频率很高,因而能量很大.在我国北方干燥的冬季,如果把超声波通入水罐中,剧烈的振动会使罐中的水破碎成许多小雾滴,再用小风扇把雾滴吹入室内,就可以增加室内空气湿度.这就是超声波加湿器的原理.对于咽喉炎.气管炎等疾病,药品很难血流到打患病的部位.利用加湿器的原理,把药液雾化,让病人吸入,能够疗效.利用超声波巨大的能量还可以使人体内的结石做剧烈的受迫振动而破碎.
声纳部分利用了超声波。
B. 声呐为什么用超声波不用次声波
由于其他探测手段的作用距离都很短,光在水中的穿透能力很有限,即使在最清澈的海水中,人们也只能看到十几米到几十米内的物体;电磁波在水中也衰减太快,而且波长越短,损失越大,即使用大功率的低频电磁波,也只能传播几十米。
然而,声波在水中传播的衰减就小得多,在深海声道中爆炸一个几公斤的炸弹,在两万公里外还可以收到信号,低频的声波还可以穿透海底几千米的地层,并且得到地层中的信息。在水中进行测量和观察,至今还没有发现比声波更有效的手段。
(2)声纳用什么超声波扩展阅读:
可用来探测水下目标,并测定其距离、方位、航速、航向等运动要素。主动声呐发射某种形式的声信号.利用信号在水下传播途中障碍物或目标反射的回波来进行探测。由于目标信息保存在回波之中,所以可根据接收到的回波信号来判断目标的存在,并测量或估计目标的距离、方位、速度等参量。
传统上潜艇安装声呐的主要位置是在最前端的位置,由于现代潜艇非常依赖被动声呐的探测效果,巨大的收音装置不仅仅让潜艇的直径水涨船高,原先在这个位置上的鱼雷管也得乖乖让出位置而退到两旁去。
C. 声纳是超声波还是次声波
声纳是一种利用声波在水下进行探测和定位的技术。潜水艇使用的声纳系统通常采用超声波。超声波具有频率高于人耳能够听到的范围(通常超过20kHz)的特点,这使得它们能够有效地在水下传播,并且不容易受到水下环境噪声的干扰。此外,超声波的方向性好,分辨率高,非常适合用于潜水艇的导航和目标探测。
超声波在水中传播的速度取决于水的温度、盐度和压力等因素,但在大多数情况下,其速度大约在1500m/s左右。当超声波从潜水艇的声纳发射器发出,撞击到水面或其他物体上,如另一艘潜水艇,它们会反射回来。通过测量超声波发出和接收的时间差,可以精确计算出潜水艇与目标物体的距离。
在医学领域,超声波同样被用于B超成像,帮助医生观察和评估人体内部的器官和组织。这种技术利用了超声波在人体组织中的传播和反射特性,生成实时的图像,无需使用放射性物质。
总的来说,潜水艇使用的声纳系统利用超声波的高频特性和良好的方向性,实现对水下目标的探测和定位,是现代水下导航和通信的重要技术手段。
D. 潜水艇声纳导航用了什么波
声纳音频从次声波到超音波都有,但是现代潜艇声纳一般都是超声波。超声波具有定向发射的性质,可以用于探测水中物体,如探测鱼群、潜艇等,也可用来测量海深。由于海水的导电性良好,电磁波在海水中传播时,吸收非常严重,因而电磁雷达无法使用。利用声波雷达——声纳,可以探测出潜艇的方位和距离,因为超声波碰到杂质或介质分界面时有显著的反射,所以可以用来探测工件内部的缺陷。超声探伤的优点是不伤损工件,可以探测大型工件,如用于探测万吨水压机的主轴和横梁等。此外,在医学上可用探测人体内部的病变,如“B超”仪就是利用超声波来显示人体内部结构的图像。 次声波不容易衰减,不易被水和空气吸收。而次声波的波长往往很长,因此能绕开某些大型障碍物发生衍射。某些次声波能绕地球2至3周。某些频率的次声波由于和人体器官的振动频率相近,容易和人体器官产生共振,对人体有很强的伤害性,危险时可致人死亡。