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科學家怎樣發明雷達

發布時間:2021-06-13 14:13:37

❶ 雷達是怎麼發明

根據蝙蝠的超聲波發明的.
1922年9月,美國海軍實驗員泰勒和揚格,在華盛頓附近的波特麥克河畔兩岸無線電通信試驗.在試驗中他們發現,每當有船隻從此地通過,耳機中就會出現異常的怪聲,有時甚至導致通信中斷.經分析,他們認為是行船阻礙了電磁波的傳播.這就是有名的「波特麥克試驗」.試驗結果表明,無線電波遇到金屬物體時,能夠像光一樣進行反射.泰勒和揚格由此受到啟發,產生了用無線電波尋找障礙物,尋找敵機、敵船的念頭.這就是有關雷達的初步設想.

1924年,英國劍橋的物理學家愛德華·阿普爾頓在進行無線電實驗時發現了電離層.當時,他使用接收機接收從一個已知距離的地點發來的無線電波.然而,從收到的電波分析,其中一部分是直接到達接收機的;還有一些似乎經歷了更長的路程.阿普爾頓反復做了試驗,從大量數據資料中,他整理歸納出一條方程式,可以通過計算電波直線傳播和繞道走的路程差值,很容易地求出反射點,即大氣層中電離層的高度.阿普爾後來又採用美國人發明的脈沖發射系統,對地球上空電離層高度進行了驗證.他的這些工作為雷達的出現奠定了基礎.

真正的雷達誕生於本世紀30年代,它首先被應用於軍事目的.1934年,英國皇家物理研究所的沃森.瓦特博士,帶領一批科學家對地球大氣層進行無線電科學考察.一天,沃森·瓦特在觀察熒光屏上的圖象時,被一串亮點吸引住了.從其亮度分析,它不可能來自大氣層,而像是被某個物體反射回來的無線電波信號.沃森.瓦特特由此想到「應用我們已經了解的電磁波來探測在空中飛行的飛機,這將是可能的.」沃森.瓦特博士及時開展了應用電磁波探測飛行物的研究.1935年夏,沃森·瓦特研製成功第一套實用雷達裝置.
回答者:tuhsu - 舉人 四級 3-20 18:36

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在本世紀30年代,無線電技術出現了重大的突破,那就是雷達的發明。雷達又稱作無線電測位。是利用無線電波的反射,來測量遠處靜止或移動目標的距離和方位,並辨認出被測目標的性質和形狀。

早在1887年,赫茲進行驗證電磁波存在的實驗時就曾發現:發射的電磁波會被一大塊金屬片反射回來,正如光會被鏡面反射一樣。

1897年夏天,在波羅的海的海面上,俄國科學家波波夫在「非洲號」巡洋艦和「歐洲號」練習船上直接進行5千米的通信試驗時,發現每當聯絡艦「伊林中尉號」在兩艦之間通過時,通信就中斷,波波夫在工作日記上記載了障礙物對電磁波傳播的影響,並在試驗記錄中提出了利用電磁波進行導航的可能性。這可以說是雷達思想的萌芽。

1921年業余無線電愛好者發現了短波可以進行洲際通信後,科學家們發現了電離層。短波通信風行全球。

1934年,一批英國科學家在R.W.瓦特領導下對地球大氣層進行研究。有一天,瓦特被一個偶然觀察到的現象吸引住了。它發現熒光屏上出現了一連串明亮的光點,但從亮度和距離分析,這些光點完全不同於被電離層反射回來的無線電回波信號。經過反復實驗,他終於弄清,這些明亮的光點顯示的正是被實驗室附近一座大樓所反射的無線電回波信號。瓦特馬上想到,在熒光屏上既然可以清楚地顯示出被建築物反射的無線電信號,那麼活動的目標例如空中的飛機,不是也可以在熒光屏上得到反映嗎?

根據上述的設想,瓦特和一批英國電機工程師終於在1935年研製成功第一部能用來探測飛機的雷達。後來,探測的目標又迅速擴展到船舶、海岸、島嶼、山峰、礁石、冰山,以及一切能夠反射電磁波的物體。』

當時研製雷達純粹是為了軍事需要,因此是在保密狀態下進行的。實際上,幾乎在同一時期,各國的科學家們都在保密的條件下獨立地開展這方面的工作,都有傑出的代表人物。R.W瓦特只能說是在這方面已為大家知曉的代表人物而已。

到1939年為止,一些國家秘密發展起來的雷達技術已達到了完全實用的地步。就在這一年,爆發了第二次世界大戰,這項新發明在二戰中顯示出了它的巨大威力。

❷ 科學家是怎麼從蝙蝠身上得到啟示,發明雷達

蝙蝠視力幾乎為零,通過發出超聲波並接收返回的信號了解前方的物體.雷達仿照了這一原理,通過發出超聲波並接收返回的信號,了解一定范圍內存在的物體.

❸ 雷達是怎樣發明的(簡單點)

首先科學家對蝙蝠夜間能活動捕食產生興趣,前期認為它視覺發達,在蒙住其雙眼後,行動未受影響。在完全黑暗的房間內設置數十條細線,蝙蝠仍能自如飛行,後來用超聲波干擾,蝙蝠方向失控直至墜地。於是認為它採用的是回聲定位。

❹ 雷達是怎麼發明的

是看蝙蝠的嘴和耳的配合,發出的超聲波遇到障礙物就反射回來。這樣發明出雷達的

❺ 科學家怎樣發明了雷處

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

❻ 科學家是怎樣從蝙蝠身上得到啟示,發明雷達的

從兩個試驗中得出:把蝙蝠的耳朵堵上,在房中飛;把蝙蝠的眼睛蒙上,在房中飛。

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。

(6)科學家怎樣發明雷達擴展閱讀:

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。

❼ 科學家模仿什麼的方法發明了雷達

蝙蝠。
科學家經過反復研究,終於揭開了蝙蝠能在夜裡飛行的秘密。它一邊飛,一邊從嘴裡發出一種聲音。這種聲音叫做超聲波,人的耳朵是聽不見的,蝙蝠的耳朵卻能聽見。超聲波像波浪一樣向前推進,遇到障礙物就反射回來,傳到蝙蝠的耳朵里,蝙蝠立刻改變飛行的方向。

科學家摹仿蝙蝠探路的辦法,給飛機裝上了雷達。雷達通過天線發出無線電波,無線電波遇到障礙物就反射回來,顯示在熒光屏上。駕駛員從雷達的熒光屏上,能夠看清楚前方有沒有障礙物,所以飛機在夜裡飛行也十分安全。

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