Справочник по физике для поступающих в ВУЗы - Гаевой А.И.
Скачать (прямая ссылка):
Радиолокация—>эхо обнаружение различных предметов и измерение расстояний до них при помощи радиоволн.
Принцип радиолокации заключается в следующем. Специальный генератор импульсов радиолокатора создает очень короткие импульсы волн сверхвысокой частоты. Эти импульсы усиливаются и передающей антенной излучаются в окружающее пространство. При этом антенна поворачивается вокруг своей оси и «просматривает* небо. Импульсы, посланные передающей антенной, отражаются от объекта, расстояние до которого хотят определить, и воспринимаются приемной антенной.
Обычно для приема и для передачи используется одна и та же антенна, снабженная переключателем с приема на передачу, и на-
251
оборот. Радарные1 антенны имеют вид металлических сеток, причем нх форма- позволяет излучать в пространство очень узкие пучки ультракоротких воли (в настоящее время применяют преимущественно сантиметровые волны).
Радиолуч Излучается не беспрерывно, а короткими импульсами, длительность которых равна миллионной доле секунды. Промежутки времени между отдельными сигналами примерно в 100 раз больше самого сигнала. Измеряя время между моментами излучения и приема сигнала и зная скорость распространения электромагнитных волн в воздухе (299820 км/сек), можно определить расстояние до обнаруживаемого предмете (например, самолета).
Радиолокация находит применение и прн исследовании космических объектов. В 1946 г. была осуществлена радиофизиками США и Венгрии радиолокация Луны. Позже были проведены опыты по радиолокации Венеры, Солнца, Меркурия, Юпитера.
Радиолокация позволяет не только определить расстояние до космического объекта, но также и судить по величине отраженного сигнала о характере поверхности объекта и веществе, нз которого она состоит.
В связи с радиолокацией Венеры была поставлена и успешно решена задача по определению так называемой астрономической единицы. Для того чтобы рассчитать орбиту космического аппарата, посылаемого в околосолнечное пространство, необходимо очень точно знать траекторию Земли, с поверхности которой производится запуск. А так как эта траектория близка к круговой, то нужно точно знать радиус окружности, по которой Земля движется вокруг Солнца. Эта величина и называется астрономической единицей. Все остальные «габариты» Солнечной системы, а также расстояния до других звезд астрономы обычно отсчитывают исходя из астрономической единицы.
Радиолокация Венеры производилась независимо учеными Советского Союза, США, Англии в 1958, 1959 и 1961 гг. Ученым удалось установить, что среднее расстояние от Земли до Солнца (точнее от центра масс системы Земля—Луна) равно 149599300 км с наибольшей погрешностью в 2 тыс. км.
Что же представляют собой радиолокаторы, которые смогли принять слабый сигнал, отраженный от поверхности планеты Венеры? ПрВ, увеличении расстояния, которое проходит сигнал (прямой и отраявмный), очевидно, должна быть увеличена и мощность передатчика. Мощность передатчика, использованного советскими радио-физиками* »цз Института радиотехники и электроники АН СССР в 196Гг., составила 250 млн. вт на единицу телесного угла. Это
1 Слово «радар» составлено из первых букв английского названия «Radio Detecting end Ranging».
примерно в 1000 раз больше, чем у наиболее .мощных -^радиолокаторов,, использованных во время второй мировой войны. Для усиления отраженного сигнала производится также увеличение площади приемной антенны. Площадь обычной локационной антенны составляет 10—15 л»*. Антенна же большого радиотелескопа, на котором работали английские радиофизики в 1961 г. при радиолокации Венеры, имела диаметр 75 At.
Одновременно с радиолокацией Веиеры 19 и 24 ноября 1962 г. впервые в историй человечества была успешно осуществлена радиопередача через планету Венеру. С Земли телеграфным кодом были переданы слова «Мир», «Ленин», «СССР». Радиосигнал, отразившись от поверхности Венеры, возвратился на Землю и был здесь принят.
Особенно возросло значение радиолокации с началом и развитием космической навигации, инициатива которой положена в СССР беспримерным полетом первого в мире космонавта Ю. А.- Гагарина. Радиолокатор с электронным вычислительным устройством позволяет -осуществлять автоматические полеты по заданной траектории. Методы радиолокации используются и в метеорологии.
Контрольные вопросы к главе «Электромагнитные колебания и волны»
1) Каким образом возникают свободные колебания 6 колебатёль-ном контуре?
2) От чего зависит период свободных колебаний в контуре?
3) Какие колебания называются вынужденными?
4) Какое ивление называется электрическим резонансом?
5) Что представляет собой электромагнитная волна?
6) Как осуществляются генерирование и прием электромагнитных волн?
7) Объясните принцип радиотелефонной передачи,
8) Каков принцип Действия детекторного и лампового радиоприемников?
9) Каким образом с помощью трехэлектродной лампы осуществляется усиление электромагнитных колебаний?
10) Как устроена электроннолучевая трубка?
И) Что такое радиолокация?
