㈠ 蝙蝠與雷達的關系
蝙蝠又稱「雷達飛獸」,一說法稱雷達的發明是科學家從蝙蝠身上的到的啟發。
義大利科學家斯帕拉捷發現蝙蝠能在完全黑暗中任意飛行,既能躲避障礙物也能捕食在飛行中的昆蟲,但塞住蝙蝠的雙耳、封住它的嘴後,它們在黑暗中就寸步難行了。他提出了一個使人們難以接受的結論:蝙蝠能用耳朵與嘴「看東西」。
第一次世界大戰結束後,1920年,哈台認為蝙蝠發出聲音信號的頻率超出人耳的聽覺范圍,並提出蝙蝠對目標的定位方法與第一次世界大戰時郎之萬發明的用超聲波回波定位的方法相同。但哈台的提示並未引起人們的重視,而工程師們對於蝙蝠具有「回聲定位」的技術是難以相信的。
直到1983年採用了電子測量器,才完完全全證實蝙蝠就是以發出超聲波來定位的,蝙蝠能夠用嘴發出超聲波後,在超聲波接觸到障礙物反射回來時,用雙耳接收到。但是這對於早期雷達和聲納的發明已經不能有所幫助了。
(1)蝙蝠和雷達有關的小知識擴展閱讀:
蝙蝠與雷達的關系探究與仿生學有關:
1、仿生學是研究生物系統的結構和性質,以為工程技術提供新的設計思想及工作原理的科學,屬於生物學和技術學相結合的交叉學科。只要生物有奇特的本領,就成為仿生學所涉獵的目標,現已發展出昆蟲仿生學、海洋生物仿生學、設計仿生學、化學仿生學、分子仿生學等。
2、仿生學的研究成果被廣泛運用於軍事、醫學、製造、航空等方面,涉及到各種類型的科學領域,與人類的生產、生活、未來發展有著十分密切的關系。人們研究生物體的結構與功能工作的原理,並根據這些原理發明出新的設備、工具和科技,創造出適用於生產,學習和生活的先進技術。
㈡ 關於蝙蝠和雷達的相關資料
雷達所起的作用和眼睛相似,當然,它不再是大自然的傑作,同時,它的信息載體是無線電波。 事實上,不論是可見光或是無線電波,在本質上是同一種東西,都是電磁波,傳播的速度都是光速C,差別在於它們各自占據的波段不同。其原理是雷達設備的發射機通過天線把電磁波能量射向空間某一方向,處在此方向上的物體反射碰到的電磁波;雷達天線接收此反射波,送至接收設備進行處理,提取有關該物體的某些信息(目標物體至雷達的距離,距離變化率或徑向速度、方位、高度等)。
測量距離實際是測量發射脈沖與回波脈沖之間的時間差,因電磁波以光速傳播,據此就能換算成目標的精確距離。
測量目標方位是利用天線的尖銳方位波束測量。測量仰角靠窄的仰角波束測量。根據仰角和距離就能計算出目標高度。
測量速度是雷達根據自身和目標之間有相對運動產生的頻率多普勒效應原理。雷達接收到的目標回波頻率與雷達發射頻率不同,兩者的差值稱為多普勒頻率。從多普勒頻率中可提取的主要信息之一是雷達與目標之間的距離變化率。當目標與干擾雜波同時存在於雷達的同一空間分辨單元內時,雷達利用它們之間多普勒頻率的不同能從干擾雜波中檢測和跟蹤目標。(引用蝙蝠與雷達的相關資料 )
㈢ 蝙蝠和雷達有什麼關系
蝙蝠和雷達,科學家通過研究蝙蝠發出的聲波,遇到障礙物後,聲波被反射回來,蝙蝠可以接受這種聲波的原理,發明了雷達。這是仿生學的具體運用的一個例子。
蝙蝠在飛行的時候,嘴裡發出一種聲波,這種聲波是超聲波,遇到障礙物時,會被反射回來,蝙蝠的耳朵可以接受這種聲波,可以判讀出距離和方位,從而可以准確地繞開障礙物,繼續飛行。科學家通過研究這個,發明了雷達。
(3)蝙蝠和雷達有關的小知識擴展閱讀:
蝙蝠是人類的良師, 人類通過模仿蝙蝠的回聲定位系統發明了雷達。目前某些國家研製的隱形飛機,在某種程度上也是對蝙蝠的拷貝。
雷達發射電磁波對目標進行照射並接收其回波,由此獲得目標至電磁波發射點的距離、距離變化率(徑向速度)、方位、高度等信息。
各種雷達的具體用途和結構不盡相同,但基本形式是一致的,包括:發射機、發射天線、接收機、接收天線,處理部分以及顯示器。還有電源設備、數據錄取設備、抗干擾設備等輔助設備。
雷達所起的作用跟眼睛和耳朵相似,當然,它不再是大自然的傑作,同時,它的信息載體是無線電波。
事實上,不論是可見光或是無線電波,在本質上是同一種東西,都是電磁波,在真空中傳播的速度都是光速C,差別在於它們各自的頻率和波長不同。
其原理是雷達設備的發射機通過天線把電磁波能量射向空間某一方向,處在此方向上的物體反射碰到的電磁波;雷達天線接收此反射波,送至接收設備進行處理,提取有關該物體的某些信息(目標物體至雷達的距離,距離變化率或徑向速度、方位、高度等)。
測量速度原理是雷達根據自身和目標之間有相對運動產生的頻率多普勒效應。雷達接收到的目標回波頻率與雷達發射頻率不同,兩者的差值稱為多普勒頻率。從多普勒頻率中可提取的主要信息之一是雷達與目標之間的距離變化率。
當目標與干擾雜波同時存在於雷達的同一空間分辨單元內時,雷達利用它們之間多普勒頻率的不同能從干擾雜波中檢測和跟蹤目標。測量目標方位原理是利用天線的尖銳方位波束,通過測量仰角靠窄的仰角波束,從而根據仰角和距離就能計算出目標高度。
測量距離原理是測量發射脈沖與回波脈沖之間的時間差,因電磁波以光速傳播,據此就能換算成雷達與目標的精確距離。
㈣ 關於蝙蝠和雷達的資料
雷達所起的作用和眼睛相似,當然,它不再是大自然的傑作,同時,它的信息載體是無線電波。 事實上,不論是可見光或是無線電波,在本質上是同一種東西,都是電磁波,傳播的速度都是光速C,差別在於它們各自占據的波段不同。其原理是雷達設備的發射機通過天線把電磁波能量射向空間某一方向,處在此方向上的物體反射碰到的電磁波;雷達天線接收此反射波,送至接收設備進行處理,提取有關該物體的某些信息(目標物體至雷達的距離,距離變化率或徑向速度、方位、高度等)。
測量距離實際是測量發射脈沖與回波脈沖之間的時間差,因電磁波以光速傳播,據此就能換算成目標的精確距離。
測量目標方位是利用天線的尖銳方位波束測量。測量仰角靠窄的仰角波束測量。根據仰角和距離就能計算出目標高度。
測量速度是雷達根據自身和目標之間有相對運動產生的頻率多普勒效應原理。雷達接收到的目標回波頻率與雷達發射頻率不同,兩者的差值稱為多普勒頻率。從多普勒頻率中可提取的主要信息之一是雷達與目標之間的距離變化率。當目標與干擾雜波同時存在於雷達的同一空間分辨單元內時,雷達利用它們之間多普勒頻率的不同能從干擾雜波中檢測和跟蹤目標。
㈤ 蝙蝠和雷達的相關資料
這篇課文主要講科學家通過反復試驗,揭開了蝙蝠能在夜間飛行的原因,並從中受到啟發,給飛機裝上雷達,解決了飛機在夜間安全飛行的問題。
選編這篇課文的意圖,是為了讓學生在閱讀中抓住要點,准確把握文章的主要內容。同時,激發學生閱讀科普文章的興趣,拓寬視野。
(5)蝙蝠和雷達有關的小知識擴展閱讀
這是一篇很有意思的科普知識短文,敘述思路清晰,邏輯性強,可以分為三部分。
第一部分:通過飛機夜行這種現象,提出飛機怎麼能安全飛行的問題,這是全文要說明的主要問題。第二自然段在文中起承上啟下的作用。
第二部分:科學家做了三次試驗,結果證明,蝙蝠夜裡飛行,靠的不是眼睛,而是用嘴和耳朵配合起來探路的。
第三部分:科學家從蝙蝠身上受到啟示,給飛機裝上雷達,保證了飛機安全飛行。這項研究告訴人們,研究生物可以對人類的創造發明有所啟示。課文後一頁的「資料袋」簡單地介紹了近代新興的學科──仿生學。
㈥ 關於蝙蝠和雷達的知識。
雷達是一種神奇的電學器具,它由電磁波往返時間,測得阻波物的距離。假如你問雷達是誰發明的?在芬克的雷達機械中說,「雷達的發明,不能專歸於某一位科學家,乃是許多無線電學工程師努力研究,加以調准而成。」在戰時,美國麻省理工學院由五百位科學家和工程師致力於雷達的研究。希奇得很,在自然界中,你找得到神為某種動物所豫備的雷達。在一九四七年一月號的英國奮勉雜志上,科學家B. Vesey-Fitzgerald 發表了一篇很有趣的文本,給我們解釋蝙蝠在黑暗中如何指導自己飛行,不論如何黑暗,如何狹窄的地方,絕不碰壁,這是什麼原因?它怎樣知道前面有無障礙呢?關於這事有兩位美國生物學家格利芬和迦朗包在一九四○年已經證明,蝙蝠能夠避免碰撞,是藉一種天然雷達,不過是聲波代替電磁波,在原理方面完全相仿。從蝙蝠口中發出一種頻率極高的聲波,超過人類聽覺范圍以外,二位科學家藉著一種特製的電力設備,在蝙蝠飛行時,將它所發的高頻率聲波記錄出來。這種聲波碰到牆上,必然折回,它的耳膜就能分辨障礙物的距離遠近,而向適宜方向飛去。蝙蝠傳輸聲波也像雷達一樣,都是相距極短的時間而且極有規則,並且每隻蝙蝠,有其固有的頻率,這樣蝙蝠可分清自己的聲音,不至發生擾亂。因這緣故,蝙蝠飛行之時,常是張口,假如你將它口緊閉,它便失去指揮作用,假如堵上它的耳朵,便要撞到牆上,無法飛行。這個有趣的實驗,道破了它的秘密。
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」。白犬,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。
㈦ 蝙蝠與雷達有什麼關系
科學家通過研究蝙蝠,發明了雷達。
蝙蝠在飛行時,嘴裡發出一種聲波,這種聲波是超聲波,遇到障礙物時,會被反射回來,蝙蝠的耳朵可以接受這種聲波,判斷出距離和方位,從而可以准確地繞開障礙物,繼續飛行。
蝙蝠具有很強的飛行能力,同時也是多種人畜共患病毒的天然宿主,能夠攜帶數十種病毒。蝙蝠與其能夠飛行並進行夜間生活相適應,它們在生理機能上也發生了一系列重要變化。通常蝙蝠的視覺較差,而聽覺則異常發達,在夜間或十分昏暗的環境中它們能夠自由地飛翔和准確無誤地捕捉食物。
70%的蝙蝠種類主要以昆蟲和其他小節肢動物為食;其餘的種類主要以果實、花蜜和花粉為食;一些熱帶種類是食肉的,有3個種類的吸血蝙蝠以血液為食。分布於地球上除南北極和某些大洋島嶼以外的所有地方。
應用
雷達的優點是白天黑夜均能探測遠距離的目標,且不受霧、雲和雨的阻擋,具有全天候、全天時的特點,並有一定的穿透能力。因此,它不僅成為軍事上必不可少的電子裝備,而且廣泛應用於社會經濟發展(如氣象預報、資源探測、環境監測等)和科學研究(天體研究、大氣物理、電離層結構研究等)。
星載和機載合成孔徑雷達已經成為當今遙感中十分重要的感測器。以地面為目標的雷達可以探測地面的精確形狀。其空間分辨力可達幾米到幾十米,且與距離無關。雷達在洪水監測、海冰監測、土壤濕度調查、森林資源清查、地質調查等方面也顯示出了很好的應用潛力。