聲納是根據鯨的原理發明的嗎

A. 聲納的工作原理是什麼

聲納的工作原理是：一種利用聲音進行偵察的工具。

一、聲納由發射機、換能器、接收機、顯示器、定時器、控制器等主要部件構成。發射機製造電信號，經過換能器（一般用壓電晶體），把電信號變成聲音信號向水中發射。

二、聲信號在水中傳遞時，如果遇到潛艇、水雷、魚群等目標，就會被反射回來，反射回的聲波被換能器接收，又變成電信號，經放大處理，在熒光屏上顯示或在耳機中變成聲音。根據信號往返時間可以確定目標的距離，根據聲調的高低等情況可以判斷目標的性質。

三、目標是潛艇，潛艇是鋼質外殼，回聲不僅清晰，而且還有拖長的回鳴；魚群的回聲則低沉而混亂。目標如果是運動的，那麼由於「多普勒效應」，回聲的音調應有所變化：音調不斷變高，說明目標正向他們靠攏；音調不斷變低，說明目標離我們遠去了。

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影響聲納工作性能的因素：

一、除聲納本身的技術狀況外，外界條件的影響很嚴重。比較直接的因素有傳播衰減、多路徑效應、混響干擾、海洋雜訊、自雜訊、目標反射特徵或輻射雜訊強度等，它們大多與海洋環境因素有關。

二、聲波在傳播途中受海水介質不均勻分布和海面、海底的影響和制約，會產生折射、散射、反射和干涉，會產生聲線彎曲、信號起伏和畸變，造成傳播途徑的改變，以及出現聲陰區，嚴重影響聲納的作用距離和測量精度。

三、現代聲納根據海區聲速--深度變化形成的傳播條件，可適當選擇基陣工作深度和俯仰角，利用聲波的不同傳播途徑(直達聲、海底反射聲、會聚區、深海聲道)來克服水聲傳播條件的不利影響，提高聲納探測距離。

四、運載平台的自雜訊主要與航速有關，航速越大自雜訊越大，聲納作用距離就越近，反之則越遠；目標反射本領越大，被對方主動聲納發現的距離就越遠；目標輻射雜訊強度越大，被對方被動聲納發現的距離就越遠。

B. 鯨魚的聲納有人發明的厲害嗎

聲納是仿生學，學的鯨魚，蝙蝠等的，現在的聲納還超越不了鯨魚

C. 聲納是通過什麼來探測海底世界

自從世界上有了飛機，人們就研製出了對付它的雷達。雷達是現代國防的眼睛，利用它可以及時地發現敵人的飛機和導彈，提高炮擊的命中率。

潛艇的發明，給科學家出了一道難題。它藏在海水深處神出鬼沒，如何才能發現它呢？再好的望遠鏡也無法發現水下目標，雷達對它也無能為力。因為雷達發射的電磁波很快就會被海水吸收，無法用它來探測水下的潛艇。在這種情況下，科學家發明了「聲納」。聲納這個詞是英語縮寫的音譯，其原意是「聲導航和定位」。聲納是海洋中的「千里眼」和「順風耳」。有了它不僅可探測遠處的輪船、潛艇，而且還可用來探測海洋中的魚群、沉船、冰山及水下資源。

早在1490年，大家比較熟悉的義大利著名藝術家和工程師達·芬奇就曾說過：「如果使船停航，將一根長管的封口端插入水中，而將開口放在耳旁，便能聽到遠處的航船。」這表明人們在幾百年前就已發現，水對聲波的吸收能力是較小的，可利用聲波來探測水下的物體。可以說，達·芬奇所說的聽測管即是現代被動聲納的雛型。只不過這種聽測管過於原始而已，它既不能探測到水下目標的方位，靈敏度也很低。

需要是創造發明之母。大概歷史上有兩件重大事件促使科學家、發明家對聲納的研製和改進加快了進程。一個使世界震驚的事件是1912年4月19日，英國剛剛研製成功的一艘14000噸級的新郵輪「巨人號」，在加拿大紐芬蘭島南部海域被一座浮動冰山撞沉。結果1500餘人遇難。著名故事片「冰海沉船」和「泰坦尼克號」描寫的就是這次海難事件。另一個事件是在第一次世界大戰期間，德國人利用新發明的U型潛艇，擊沉了大量協約國的軍艦和商船。

聲納分主動聲納和被動聲納。主動聲納包括聲波發射和接收裝置。被動聲納只有聲波接受裝置。一台現代化的聲納還包括復雜的電子裝置和計算機系統。聲納的「心臟」就是一片片薄薄的壓電晶體或壓電陶瓷換能器。由於壓電陶瓷易於加工成型，電聲轉換效率高，所以現代聲納換能器多採用壓電陶瓷。常用的壓電陶瓷有鈦酸鋇，鋯鈦酸鉛等。

壓電陶瓷換能器的原理是：當對這種陶瓷片施加壓力或拉力，它的兩端會產生極性相反的電荷，通過迴路而形成電流。這種效應稱為壓電效應。如果把用這種壓電陶瓷做成的換能器放在水中，那麼在聲波的作用下，在其兩端便會感應出電荷來，這就是聲波接收器。而且，壓電效應是可逆的，假如在壓電陶瓷片上施加一個交變電場，陶瓷片就會時而變薄時而變厚，同時產生振動，發射聲波。這樣超聲波發射器的問題也就解決了。

聲納的用途十分廣泛。在軍艦、潛艇、反潛飛機上安裝聲納之後，可以准確確定敵方艦艇、魚雷和水雷的方位。同時，它還能區別前方的目標是鯨魚還是潛艇，是敵方潛艇還是我方潛艇呢。在民用方面，可以使輪船在黑夜和霧天航行時及時發現前方的船隻或暗礁；可以告訴漁民哪兒有魚群；還可以用來研究海洋地質，搜尋海下沉船，進行水下通信聯系等等。

D. 聲納是根據什麼原理而發明的，利用聲納系統探知海洋的密度時，需先知道什麼，再測出什麼，利用公式什麼求

聲吶是利用「回聲定位」發明的，利用它測海洋密度時，必須要先知道聲音在海洋中的傳播速度，可以利用速度乘於時間就可以了，記得有時要除於2（在從發出聲吶到聽到回聲的情況下）

E. 聲納是受到了什麼動物的啟示

根據海豚的定位系統發明了聲納，利用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，利用這種技術對水下目標進行探測（存在、位置、性質、運動方向等）。

聲吶是各國海軍進行水下監視使用的主要技術，用於對水下目標進行探測、分類、定位和跟蹤；進行水下通信和導航，保障艦艇和反潛飛機的戰術機動和水中武器的使用。

此外，聲吶技術還廣泛用於魚雷制導，以及魚群探測、海洋石油勘探、船舶導航、水文測量和海底地質地貌的勘測等。

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聲吶並非人類的專利，不少動物都有它們自己的聲吶。蝙蝠就用喉頭發射每秒 10－20 次的超聲脈沖而用耳朵接收其回波，藉助這種「主動聲吶」它可以探查到很細小的昆蟲及 0.1 mm 粗細的金屬絲障礙物。

而飛蛾等昆蟲也具有「被動聲吶」，能清晰地聽到 40 m 以外的蝙蝠超聲，因而往往得以逃避攻擊。然而有的蝙蝠能使用超出昆蟲偵聽范圍的高頻超聲或低頻超聲，從而使捕捉昆蟲的命中率仍然很高。

因此，動物也和人類一樣進行著「聲吶戰」。

F. 聲吶是人類從哪些生物身上獲得啟示

1、從蝙蝠和夜蛾發現了超聲波的作用，從而發明了雷達。
2、根據海豚探尋食物的原理，發明了聲吶。
聲吶就是利用水中聲波對水下目標進行探測、定位和通信的電子設備，是水聲學中應用最廣泛、最重要的一種裝置。它是SONAR一詞的「義音兩顧」的譯稱（舊譯為聲納），SONAR是Sound Navigationand Ranging（聲音導航測距）的縮寫。

聲吶技術至今已有100年歷史，它是1906年由英國海軍的劉易斯·尼克森所發明。他發明的第一部聲吶儀是一種被動式的聆聽裝置，主要用來偵測冰山。這種技術，到第一次世界大戰時被應用到戰場上，用來偵測潛藏在水底的潛水艇。

目前，聲吶是各國海軍進行水下監視使用的主要技術，用於對水下目標進行探測、分類、定位和跟蹤；進行水下通信和導航，保障艦艇、反潛飛機和反潛直升機的戰術機動和水中武器的使用。此外，聲吶技術還廣泛用於魚雷制導、水雷引信，以及魚群探測、海洋石油勘探、船舶導航、水下作業、水文測量和海底地質地貌的勘測等。

和許多科學技術的發展一樣，社會的需要和科技的進步促進了聲吶技術的發展。

工作的原理
聲波是觀察和測量的重要手段。有趣的是，英文「sound」一詞作為名詞是「聲」的意思，作為動詞就有「探測」的意思，可見聲與探測關系之緊密。

在水中進行觀察和測量，具有得天獨厚條件的只有聲波。這是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。

結構與分類
聲吶裝置一般由基陣、電子機櫃和輔助設備三部分組成。基陣由水聲換能器以一定幾何圖形排列組合而成，其外形通常為球形、柱形、平板形或線列行，有接收基陣、發射機陣或收發合一基陣之分。電子機櫃一般有發射、接收、顯示和控制等分系統。輔助設備包括電源設備、連接電纜、水下接線箱和增音機、與聲吶基陣的傳動控制相配套的升降、回轉、俯仰、收放、拖曳、吊放、投放等裝置，以及聲吶導流罩等。

換能器是聲吶中的重要器件，它是聲能與其它形式的能如機械能、電能、磁能等相互轉換的裝置。它有兩個用途：一是在水下發射聲波，稱為「發射換能器」，相當於空氣中的揚聲器；二是在水下接收聲波，稱為「接收換能器」，相當於空氣中的傳聲器（俗稱「麥克風」或「話筒」）。換能器在實際使用時往往同時用於發射和接收聲波，專門用於接收的換能器又稱為「水聽器」。換能器的工作原理是利用某些材料在電場或磁場的作用下發生伸縮的壓電效應或磁致伸縮效應。

聲吶的分類可按其工作方式，按裝備對象，按戰術用途、按基陣攜帶方式和技術特點等分類方法分成為各種不同的聲吶。例如按工作方式可分為主動聲吶和被動聲吶；按裝備對象可分為水面艦艇聲吶、潛艇聲吶、航空聲吶、攜帶型聲吶和海岸聲吶等。

主動聲吶：主動聲吶技術是指聲吶主動發射聲波「照射」目標，而後接收水中目標反射的回波以測定目標的參數。大多數採用脈沖體制，也有採用連續波體制的。它由簡單的回聲探測儀器演變而來，它主動地發射超聲波，然後收測回波進行計算，適用於探測冰山、暗礁、沉船、海深、魚群、水雷和關閉了發動機的隱蔽的潛艇；

被動聲吶：被動聲吶技術是指聲吶被動接收艦船等水中目標產生的輻射雜訊和水聲設備發射的信號，以測定目標的方位。它由簡單的水聽器演變而來，它收聽目標發出的雜訊，判斷出目標的位置和某些特性，特別適用於不能發聲暴露自己而又要探測敵艦活動的潛艇。

G. 聲吶是誰發明的

世界上第一台聲納是1971年由法國物理學家朗之萬發明的。
詳情在下面

通過聲波探測物體的形狀與距離。

自從世界上有了飛機，人們就研製出了對付它的雷達。雷達是現代國防的眼睛，利用它可以及時地發現敵人的飛機和導彈，提高炮擊的命中率。

潛艇的發明，給科學家出了一道難題。它藏在海水深處神出鬼沒，如何才能發現它呢？再好的望遠鏡也無法發現水下目標，雷達對它也無能為力。因為雷達發射的電磁波很快就會被海水吸收，無法用它來探測水下的潛艇。在這種情況下，科學家發明了「聲納」。聲納這個詞是英語縮寫的音譯，其原意是「聲導航和定位」。聲納是海洋中的「千里眼」和「順風耳」。有了它不僅可探測遠處的輪船、潛艇，而且還可用來探測海洋中的魚群、沉船、冰山及水下資源。

早在1490年，大家比較熟悉的義大利著名藝術家和工程師達·芬奇就曾說過：「如果使船停航，將一根長管的封口端插入水中，而將開口放在耳旁，便能聽到遠處的航船。」這表明人們在幾百年前就已發現，水對聲波的吸收能力是較小的，可利用聲波來探測水下的物體。可以說，達·芬奇所說的聽測管即是現代被動聲納的雛型。只不過這種聽測管過於原始而已，它既不能探測到水下目標的方位，靈敏度也很低。

需要是創造發明之母。大概歷史上有兩件重大事件促使科學家、發明家對聲納的研製和改進加快了進程。一個使世界震驚的事件是1912年4月19日，英國剛剛研製成功的一艘14000噸級的新郵輪「巨人號」，在加拿大紐芬蘭島南部海域被一座浮動冰山撞沉。結果1500餘人遇難。著名故事片「冰海沉船」和「泰坦尼克號」描寫的就是這次海難事件。另一個事件是在第一次世界大戰期間，德國人利用新發明的U型潛艇，擊沉了大量協約國的軍艦和商船。

聲納分主動聲納和被動聲納。主動聲納包括聲波發射和接收裝置。被動聲納只有聲波接受裝置。一台現代化的聲納還包括復雜的電子裝置和計算機系統。聲納的「心臟」就是一片片薄薄的壓電晶體或壓電陶瓷換能器。由於壓電陶瓷易於加工成型，電聲轉換效率高，所以現代聲納換能器多採用壓電陶瓷。常用的壓電陶瓷有鈦酸鋇，鋯鈦酸鉛等。

壓電陶瓷換能器的原理是：當對這種陶瓷片施加壓力或拉力，它的兩端會產生極性相反的電荷，通過迴路而形成電流。這種效應稱為壓電效應。如果把用這種壓電陶瓷做成的換能器放在水中，那麼在聲波的作用下，在其兩端便會感應出電荷來，這就是聲波接收器。而且，壓電效應是可逆的，假如在壓電陶瓷片上施加一個交變電場，陶瓷片就會時而變薄時而變厚，同時產生振動，發射聲波。這樣超聲波發射器的問題也就解決了。

聲納的用途十分廣泛。在軍艦、潛艇、反潛飛機上安裝聲納之後，可以准確確定敵方艦艇、魚雷和水雷的方位。同時，它還能區別前方的目標是鯨魚還是潛艇，是敵方潛艇還是我方潛艇呢。在民用方面，可以使輪船在黑夜和霧天航行時及時發現前方的船隻或暗礁；可以告訴漁民哪兒有魚群；還可以用來研究海洋地質，搜尋海下沉船，進行水下通信聯系等等。

H. 聲納探測儀是怎樣根據海豚製造出來的

海豚和鯨等海洋哺乳動物則擁有「水下聲吶」，它們能產生一種十分確定的訊號探尋食物和相互通迅。 海豚聲吶的靈敏度很高，能發現幾米以外直徑0．2mm的金屬絲和直徑lmm的尼龍繩，能區別開只相差200卜s時間的兩個信號，能發現幾百米外的魚群，能遮住眼睛在插滿竹竿的水池子中靈活迅速地穿行而不會碰到竹竿；海豚聲吶的「目標識別」能力很強，不但能識別不同的魚類，區分開黃銅、鋁、電木、塑料等不同的物質材料，還能區分開自己發聲的回波和人們錄下它的聲音而重放的聲波；海豚聲吶的抗干擾能力也是驚人的，如果有雜訊干擾，它會提高叫聲的強度蓋過雜訊，以使自己的判斷不受影響；而且，海豚聲吶還具有感情表達能力，已經證實海豚是一種有「語言」的動物，它們的「交談」正是通過其聲吶系統。尤其是僅存於世的四種淡水豚中最珍貴的一種－我國長江中下游的白鰭豚，它的聲吶系統「分工」明確，有為定位用的，有為通訊用的，有為報警用的，並有通過調頻來調制位相的特殊功能。

I. 人們根據什麼發明了「聲納」

人們根據海豚的回聲定位發明了「聲納」，在水中進行觀察和測量，具有得天獨厚條件的只有聲波。

這是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，還沒有發現比聲波更有效的手段。

(9)聲納是根據鯨的原理發明的嗎擴展閱讀

聲吶裝置一般由基陣、電子機櫃和輔助設備三部分組成。基陣由水聲換能器以一定幾何圖形排列組合而成，其外形通常為球形、柱形、平板形或線列行，有接收基陣、發射機陣或收發合一基陣之分。電子機櫃一般有發射、接收、顯示和控制等分系統。

輔助設備包括電源設備、連接電纜、水下接線箱和增音機、與聲吶基陣的傳動控制相配套的升降、回轉、俯仰、收放、拖曳、吊放、投放等裝置，以及聲吶導流罩等。

換能器是聲吶中的重要器件，它是聲能與其它形式的能如機械能、電能、磁能等相互轉換的裝置。它有兩個用途：

一是在水下發射聲波，稱為「發射換能器」，相當於空氣中的揚聲器；

二是在水下接收聲波，稱為「接收換能器」，相當於空氣中的傳聲器（俗稱「聽筒」）。

換能器在實際使用時往往同時用於發射和接收聲波，專門用於接收的換能器又稱為「水聽器」。換能器的工作原理是利用某些材料在電場或磁場的作用下發生伸縮的壓電效應或磁致伸縮效應。