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海洋为什么是蓝色的_在海洋里为什么需要用声纳?

来源:中国神话 时间:2020-06-14 点击:

【www.tonghuashijie.net--中国神话】

  为什么在海洋不能像在宇宙空间那样使用雷达呢?

  原因是海洋中作为能量传播介质的海水是一种导电体;当电磁波辐射到海水之中时,它的大部分能量会被海水吸收掉,使传播距离受到严格的限制。而用光波也不行,光波本身属于频率更高的电磁波,在海水中被吸收衰减得更厉害;浑浊的海水会更严重地影响它的传播。

  声波受海水吸收衰减很小,能传播很远的距离。拿相同能量的电磁波和声波比,声波能量的吸收衰减低于电磁波的千分之一。也就是说电磁波走1公里就消失,而声波却能走1000公里。

  所以,声波是海洋中信息传播的较理想形式。

  第一次世界大战期间,德国采取无限制潜艇政策,使英国一方受到了沉重的打击。为了防潜反潜,法国物理学家郎之万研究了水下超声波的反射,利用1880年法国化学家发现的压电晶体,制成了压电陶瓷,创立了超声学和水声学。

  到了第二次世界大战,随着电子技术的发展以及超声、水声学基础研究的不断深人,人们利用压电陶瓷制成了声纳。那时,几乎所有的舰船都装上了它,在战争中发挥了重大的作用。

  但是,半个多世纪过去了,声纳的每一项发展,除了船用的探测仪、探鱼仪外,几乎都是为着军事的目的。

  直到20世纪60年代,声纳的利用才扩展到海洋开发方面。

  今天,人们已经研制出了众多的声纳系统,用于军事和海洋开发。

  其中,用于军事的有测距声纳、探雷声纳、声制导鱼雷、多卜勒导航仪等各类声纳系统设备;用于海洋开发的有海洋环境测量、海底勘探、海洋生物遥测与跟踪、水下通信、目标定位等各类声纳系统设备。

  声纳设备门类广、型号多,根据它们的工作方式,可分为被动声纳和主动声纳两类。

  被动声纳本身不发射声信号,只处于被动接收状态工作,所以也叫无源声纳。

  无源声纳主要用于检测目标所辐射的声信号,如潜艇噪声、鱼群噪声等。

  被动声纳主要由用压电陶瓷元件组成的接收换能器基阵、接收机和终端装置组成:接收换能器基阵将声信号变换为电信号,再由接收机进行放大处理,终端装置用于显示、存贮被测信号,并供操作人员监听分辨。

  主动声纳是一种有源声纳,它通过自己向海洋发出的声信号和目标反射回波,经处理达到测距定位的目的,广泛应用于海洋目标的探测、定位导航等方面。


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