Номер 5, страница 124 - гдз по физике 11 класс учебник Касьянов

Вопросы. § 35. Радио и СВЧ - волны в средствах связи. Глава 4. Излучение и приём электромагнитных волн радио и СВЧ - диапазона - номер 5, страница 124.

5. Какой вид радиосвязи называют радиолокацией? На каком физическом явлении основана радиолокация и для каких целей она применяется?

Какой вид радиосвязи называют радиолокацией?

Радиолокация (от слов радио и лат. locatio — «расположение») — это метод обнаружения, распознавания и определения параметров движения (координат, скорости) различных объектов с помощью радиоволн. В отличие от классической радиосвязи, основной целью которой является передача информации (сообщений) между двумя точками, радиолокация использует радиоволны для исследования окружающего пространства. Радар посылает зондирующий сигнал и анализирует его отражение от объектов, получая таким образом информацию об этих объектах.

Ответ: Радиолокацией называют способ обнаружения и определения местоположения и скорости объектов с помощью отраженных от них радиоволн.

На каком физическом явлении основана радиолокация?

Принцип действия радиолокации основан на двух ключевых физических явлениях:

1. Отражение радиоволн. Радиоволны, излучаемые передатчиком радара, способны отражаться от объектов, обладающих электропроводностью или отличающихся по своим диэлектрическим свойствам от среды распространения. Приемная антенна радара улавливает эти отраженные волны (эхо-сигнал). Зная время задержки $\Delta t$ между излучением импульса и приемом отраженного сигнала, а также скорость распространения радиоволн (равную скорости света $c$), можно вычислить расстояние $R$ до объекта: $R = \frac{c \cdot \Delta t}{2}$ Деление на 2 необходимо, так как сигнал проходит двойное расстояние: до объекта и обратно.
2. Эффект Доплера. Если объект движется относительно радара, то частота отраженного сигнала изменяется. Это изменение частоты пропорционально радиальной скорости объекта (составляющей скорости, направленной вдоль линии, соединяющей радар и объект). Эффект Доплера позволяет не только обнаруживать движущиеся цели, но и измерять их скорость.

Ответ: Радиолокация основана на явлении отражения радиоволн от объектов и на эффекте Доплера, который позволяет определять скорость их движения.

Для каких целей она применяется?

Радиолокация имеет чрезвычайно широкое применение в гражданских и военных областях. Основные цели и сферы применения:

- Военное дело: системы противовоздушной и противоракетной обороны, обнаружение и сопровождение самолетов, кораблей, ракет; наведение вооружения; разведка и картографирование местности.

- Авиация: управление воздушным движением, обеспечение безопасных взлетов и посадок, навигация, предотвращение столкновений, измерение высоты полета (радиовысотомеры), обнаружение опасных погодных явлений (бортовые метеорадары).

- Морской и речной флот: навигация, обнаружение других судов, береговой линии, айсбергов и других препятствий для предотвращения столкновений.

- Метеорология: наблюдение за формированием и движением облаков, осадков, гроз, ураганов; измерение скорости ветра с помощью доплеровских радаров.

- Космонавтика: отслеживание орбит спутников и космического мусора, управление космическими аппаратами, радиолокационное картографирование поверхностей планет и астероидов.

- Автомобильная промышленность: системы помощи водителю (адаптивный круиз-контроль, системы автоматического торможения, мониторинг "слепых" зон).

- Геология и картография: создание детальных топографических карт, исследование ледников, поиск полезных ископаемых.

- Правоохранительные органы: измерение скорости движения транспортных средств для контроля соблюдения скоростного режима.

Ответ: Радиолокация применяется в военных целях, в авиации, на флоте, в метеорологии, космонавтике, автомобильной промышленности и других областях для обнаружения объектов, определения их координат и скорости, а также для навигации и картографирования.