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高中物理:3.5电磁波的应用 素材粤教版选修3-4

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电磁波的应用 ――雷达原理及应用雷达概述雷达,英文单词 radar 中文译音,即 radio Detection and ranging(无线电发现和测距)开头字母组成,早期的雷达就是用来发现目标和测量目标距离,那么雷达在什么时间、什么情况下出现的呢? 二十世纪初,无线电技术的迅速发展,得力于人们对电磁波的不断深化认识,同时人们对电磁波的应用也不断扩大。电磁波帮助人类将通信距离伸展几千公里,是一个很好的例子。那么,能否利用电磁波实现对运动物体的远距离测量呢?人们从蝙蝠这一动物得到启发,它利用喉部发出的超声波,通过障碍物如虫、飞蛾的反射,再被耳朵接收,从而发现目标。 利用电磁波探测目标是在二十世纪三十年代后期出现的。1934年,英国科学家 R.W 瓦特在对地球大气层进行无线电回波信号研究时,偶然发现荧光屏上有一串明亮的光点。经过反复试验,证实了这些光点正是实验室附近某幢大楼的反射回波信号。这个意外的发现,使他萌发了利用无线电回波探测移动目标的设想。1935年由瓦特和其他英国电气工程师研制的第一部用于探测飞机的雷达,虽然探测距离只有几十公里,但却开辟了利用电磁波探测和定位的道路。第二次世界大战却给刚刚诞生的雷达事业提供了良好的发展机会。大战开始阶段,雷达作为一种新型防御系统用来预报敌机的入侵,当时在德国飞机狂轰滥炸的威胁下,英国根据瓦特的建议在沿海地带建起了许多雷达站,用来预报来犯敌机的数量,航向和距离。这是雷达首次投入使用。而随后太平洋战争爆发,著名的"珍珠港"事件给美国了沉重的一课,使他们从轻视雷达神奇作用的迷梦中惊醒过来。1941年12月7日,美国夏威夷海军基地风平浪静,谁会想到一场著名的偷袭战的来临,而战前美国的雷达预警确有一群来犯的日本飞机。而美国人的猛醒又给日军以沉重的打击。在随后爆发的中途岛海战中,美国打了一个漂亮的报复仗,而在其中,雷达也帮了不少美国的忙。在战争中逐渐成长起来的雷达,不断接受战争的洗礼,因此越发变得成熟完美。战争后期,雷达与武器操纵系统结合在一起。也被炮兵、部队用于搜索自动跟踪和轰击目标,从而使火炮的命中率大为提高,逐渐广泛用于海、陆、空全面的防御和打击战中,发挥着举足轻重的作用。雷达不仅在国防军事方面有着重要的作用。同样,雷达的广泛应用不断渗透到国民经济的各个领域。如:应用雷达探测大气奥秘,进行天气灾害预报;跟踪导航对卫星进行跟踪和定轨。对飞船进行和控制,所有这些都...

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