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超声波为什么能回声定位

发布时间:2022-06-22 21:43:05

1. 什么是回声定位

某些动物能通过口腔或鼻腔把从喉部产生的超声波发射出去,利用折回的声音来定向,这种空间定向的方法,称为回声定位
是一种类似于声纳的定位法:
主动声呐技术是指声呐主动发射声波“照射”目标,而后接收水中目标反射的回波以测定目标的参数。大多数采用脉冲体制,也有采用连续波体制的。它由简单的回声探测仪器演变而来,它主动地发射超声波,然后收测回波进行计算,适用于探测冰山、暗礁、沉船、海深、鱼群、水雷和关闭了发动机的隐蔽的潜艇

2. 回声定位装置利用了声波的什么原理

回声的原理是当声波碰到一个障碍物(如悬崖)时,它会弹回来,我们会再听到这个声音。这种反射回来的声音称为回声

3. 回声定位法的回声定位

某些动物能通过口腔或鼻腔把从喉部产生的超声波发射出去,利用折回的声音来定向,这种空间定向的方法,称为回声定位。如“雷达飞兽”蝙蝠能在完全黑暗中,以极快的速度精确地飞翔,从不会同前方的物体相撞。如将它的耳蒙上,并把嘴堵上,则失去避免与物体相撞的本领。经高频脉冲检测装置测量后,证实蝙蝠在飞行时,喉内产生并能从通过口腔发出人耳听不到的超声波脉冲。人类至多能听到频率为20千赫的声音,而有的蝙蝠能发出和听到100千赫的声音。
当遇到食物或障碍物时,脉冲波会反射回来,蝙蝠用两耳接受物体的反射波,并据此确定该物体的位置,并可从两耳分别接受到回波间的差别,来辨别物体的远近、形状及性质;物体的大小则由回波中的波长区别出来。大部分蝙蝠能用舌头颤动发音,有些则发出尖的鸣叫声,还有一些能由鼻孔透出声音。它们都有助于蝙蝠确定回波的方向,来决定自己要前进,还是转弯。蝙蝠在空中能利用超声波来“导航”,就能迅速准确捕捉飞虫。此外,某些海洋哺乳类能在水下发出频带很宽的声波,甚至高达30万赫。如齿鲸、海豚,能借助于附近陆地对声音的反射,用回声定位来测定方向,得知物体或海岸的位置。某些海豹、海狮也能发出水下超声波。
回声定位- 原理
科学家称,“回声定位法”的原理是当盲人的舌头发出响亮的声音,声波撞到前方物体上后,回声会反馈到盲人的耳朵中,从而使他们能够分辨前方物体的大小、形状和距离,对于回声信息的处理可以让盲人“看见”前方的物体。大脑对这一回声信息的处理方式和正常人通过眼睛视物的处理方式有点类似,只不过学会“回声定位法”的盲人是通过回声在大脑中形成物体,而普通人是通过射入视网膜的光线在脑海中形成物体。
回声定位- 特点
蝙蝠会发出尖锐的叫声,再用灵敏的耳朵收集周围传来的回声。回声会告诉蝙蝠附近物体的位置和大小,以及物体是否在移动。这种技术称为回声定位法。它可以帮蝙蝠在黑暗中找到方向以及捕捉猎物(如飞行中的昆虫)。
蝙蝠尖锐的回声我们是听不到的,但蝙蝠发出的其他声音有些是我们能听得到的。
研究回声最好的地方是一片石墙(如悬崖)的附近。如果你面对悬崖大声叫,你的声音会传到悬崖再反射回来。如果声音是从悬崖的不同部分反射回来的,你就可以听到好几个回音,就好像有好几个人在回答你。
回声可以用来测鱼群、潜水艇和沉到海底的船。有些船上装有回声测深器,这种仪器会把声波送到海里。而回声传回船上所花的时间,可以用来算出船下任何物体的形状和位置。它也可以用来画出海床的深度和轮廓。这种技术称为声纳,意思是声音的航行和测距。声纳是很灵敏的,它可以分辨一条大鱼和一群小鱼。
回声定位- 人回声定位术

4. 为什么用超声波定位

日前,美国研究人员发现,蝙蝠利用声纳定位、捕食以及航行的能力并非与生俱来。该研究小组是通过分析目前发现的最古老的蝙蝠化石(距今约5200万年)而得出此结论的。他们对其骨骼化石做出分析,发现这种蝙蝠拥有高度发达的双翼,却没有找到任何显示其拥有声波发声能力的迹象。研究人员称,对于蝙蝠的研究还会继续,但这个发现至少目前解决了科学界长期存在的一个争论,蝙蝠是先会利用声纳还是先会飞行?答案很明显,是先会飞。
斯帕拉捷的蝙蝠实验
1793年夏季的一个夜晚,意大利科学家斯帕拉捷走出家门,放飞了关在笼子里做实验用的几只蝙蝠。只见蝙蝠们抖动着带有薄膜的肢翼,轻盈地飞向夜空,并发出自由自在的“吱吱”叫声..斯帕拉捷见状,感到百思不得其解,因为在放飞蝙蝠之前,他已用小针刺瞎了蝙蝠的双眼,“瞎了眼的蝙蝠怎么能如此敏捷地飞翔呢?”他下决心一定要解开这个谜。
在进行这项实验之前,斯帕拉捷一直认为:蝙蝠之所以能在夜空中自由自在地飞翔,能在非常黑暗的条件下灵巧地躲过各种障碍物去捕捉飞虫,一定是由于长了一双非常敏锐的眼睛。他之所以要刺瞎蝙蝠的双眼,正是想证明这一点。事实却完全出乎他的意料之外。
意外的情况更激发了他的好奇心。“不用眼睛,那蝙蝠又是依靠什么来辨别障碍物,捕捉食物的呢?”于是,他又把蝙蝠的鼻子堵住,放了出去,结果,蝙蝠还是照样飞得轻松自如。“奥秘会不会在翅膀上呢?”斯帕拉捷这次在蝙蝠的翅膀上涂了一层油漆。然而,这也丝毫没有影响到它们的飞行。
最后,斯帕拉捷又把蝙蝠的耳朵塞住..这一次,飞上天的蝙蝠东碰西撞的,很快就跌了下来。斯帕拉捷这才弄清楚,原来,蝙蝠是靠听觉来确定方向,捕捉目标的。
斯帕拉捷的新发现引起了人们的震动。从此,许多科学家进一步研究了这个课题。最后,人们终于弄清楚:蝙蝠是利用“超声波”在夜间导航的。它的喉头发出一种超过人的耳朵所能听到的高频声波,这种声波沿着直线传播,一碰到物体就迅速返回来,它们用耳朵接收了这种返回来的超声波,使它门能作出准确的判断,引导它们飞行。
“超声波”的科学原理,现已广泛地运用到航海探测、导航和医学中去了。
会飞的“活雷达”
蝙蝠善于在空中飞行,能作圆形转弯、急刹车和快速变换飞行速度等多种“特技飞行”。蝙蝠,隐藏在岩穴、
树洞或屋檐的空隙里;黄昏和夜间,飞翔空中,捕食蚊、蝇、蛾等昆虫。蝙蝠捕食大量的害虫,对人有益,理应得
到保护。
到了夏季,雌蝙蝠生出一只发育相当完全的幼体。初生的幼体长满了绒毛,用爪牢固地挂在母体的胸部吸乳,
在母体飞行的时候也不会掉下来。
蝙蝠有用于飞翔的两翼,翼的结构和鸟翼不相同,是由联系在前肢、后肢和尾之间的皮膜构成的。前肢的第二、
三、四、五指特别长,适于支持皮膜;第一指很小,长在皮膜外,指端有钩爪。后肢短小,足伸出皮膜外,有五趾,
趾端有钩爪。休息时,常用足爪把身体倒挂在洞穴里或屋檐下。在树上或地上爬行时,依靠第一指和足抓住粗糙物
体前进。蝙蝠的骨很轻,胸骨上也有与鸟的龙骨突相似的突起,上面长着牵动两翼活动的肌肉。
蝙蝠的口很宽阔,口内有细小而尖锐的牙齿,适于捕食飞虫。它的视力很弱,但是听觉和触觉却很灵敏。一些
实验证明,蝙蝠主要靠听觉来发现昆虫。蝙蝠在飞行的时候,喉内能够产生超声波,超声波通过口腔发射出来。当
超声波遇到昆虫或障碍物而反射回来时,蝙蝠能够用耳朵接受,并能判断探测目标是昆虫还是障碍物,以及距离它
有多远。人们通常把蝙蝠的这种探测目标的方式,叫做“回声定位”。蝙蝠在寻食、定向和飞行时发出的信号是由
类似语言音素的超声波音素组成。蝙蝠必须在收到回声并分析出这种回声的振幅、频率、信号间隔等的声音特征后,
才能决定下一步采取什么行动。
靠回声测距和定位的蝙蝠只发出一个简单的声音信号,这种信号通常是由一个或二个音素按一定规律反复地出
现而组成。当蝙蝠在飞行时,发出的信号被物体弹回,形成了根据物体性质不同而有不同声音特征的回声。然后蝙
蝠在分析回声的频率、音调和声音间隔等声音特征后,决定物体的性质和位置。
蝙蝠大脑的不同部分能截获回声信号的不同成分。蝙蝠大脑中某些神经元对回声频率敏感,而另一些则对二个
连续声音之间的时间间隔敏感。大脑各部分的共同协作使蝙蝠作出对反射物体性状的判断。蝙蝠用回声定位来捕捉
昆虫的灵活性和准确性,是非常惊人的。有人统计,蝙蝠在几秒钟内就能捕捉到一只昆虫,一分钟可以捕捉十几只
昆虫。同时,蝙蝠还有惊人的抗干扰能力,能从杂乱无章的充满噪声的回声中检测出某一特殊的声音,然后很快地
分析和辨别这种声音,以区别反射音波的物体是昆虫还是石块,或者更精确地决定是可食昆虫,还是不可食昆虫。
当2万只蝙蝠生活在同一个洞穴里时,也不会因为空间的超声波太多而互相干扰。蝙蝠回声定位的精确性和抗
干扰能力,对于人们研究提高雷达的灵敏度和抗干扰能力,有重要的参考价值

5. 什么叫做回声定位

回声定位 某些动物能通过口腔或鼻腔把从喉部产生的超声波发射出去,利用折回的声音来定向,这种空间定向的方法,称为回声定位。如“雷达飞兽”蝙蝠能在完全黑暗中,以极快的速度精确地飞翔,从不会同前方的物体相撞。如将它的耳蒙上,并把嘴堵上,则失去避免与物体相撞的本领。经高频脉冲检测装置测量后,证实蝙蝠在飞行时,喉内产生并能从通过口腔发出人耳听不到的超声波脉冲。人类至多能听到频率为20千赫的声音,而有的蝙蝠能发出和听到100千赫的声音。当遇到食物或障碍物时,脉冲波会反射回来,蝙蝠用两耳接受物体的反射波,并据此确定该物体的位置,并可从两耳分别接受到回波间的差别,来辨别物体的远近、形状及性质;物体的大小则由回波中的波长区别出来。大部分蝙蝠能用舌头颤动发音,有些则发出尖的鸣叫声,还有一些能由鼻孔透出声音。它们都有助于蝙蝠确定回波的方向,来决定自己要前进,还是转弯。蝙蝠在空中能利用超声波来“导航”,就能迅速准确捕捉飞虫。此外,某些海洋哺乳类能在水下发出频带很宽的声波,甚至高达30万赫。如齿鲸、海豚,能借助于附近陆地对声音的反射,用回声定位来测定方向,得知物体或海岸的位置。某些海豹、海狮也能发出水下超声波。

6. 什么事回声定位

某些动物能通过口腔或鼻腔把从喉部发出的超声波发射出去,利用折回的声音来定向,这种空间定向的方法,称为回声定位。回声是当声波碰到一个障碍物(如悬崖)时,它会弹回来,声音的发出者会再听到这个声音。在户外空旷的地方,回声比较模糊,因为声音的震动会向四处散开,能量会散失。而在一个密闭的空间里(如隧道),反射的声音不会四散,所以回声很大。

7. 回声定位利用了超声波吗

A、让声音从海面发出,经海底反射后,返回海面,记录接收到回声的时间,利用速度公式求海洋的深度,利用了回声定位;
B、B超就是利用了超声波能向一定方向传播,而且可以穿透物体,如果碰到障碍,就会产生回声,不相同的障碍物就会产生不相同的回声,人们通过仪器将这种回声收集并显示在屏幕上,可以用来了解物体的内部结构,利用了回声定位;
C、渔民利用超声波探测鱼群的位置,渔船向水中发出超声波,超声波遇到鱼群被反射回来,从而判断出鱼群的位置,利用了回声定位;
D、利用超声波除去人体内的结石,是利用了超声波能够传递能量,不是利用回声定位.
故选D.

8. 蝙蝠怎样通过超声波定位

蝙蝠在飞行的时候,喉内能够产生超声波,超声波通过口腔发射出来。当超声波遇到昆虫或障碍物而反射回来时,蝙蝠能够用耳朵接受,并能判断探测目标是昆虫还是障碍物,以及距离它有多远。人们通常把蝙蝠的这种探测目标的方式,叫做“回声定位”。

蝙蝠在寻食、定向和飞行时发出的信号是由类似语言音素的超声波音素组成。蝙蝠必须在收到回声并分析出这种回声的振幅、频率、信号间隔等的声音特征后,才能决定下一步采取什么行动。

(8)超声波为什么能回声定位扩展阅读:

蝙蝠会发出尖锐的叫声,再用灵敏的耳朵收集周围传来的回声。回声会告诉蝙蝠附近物体的位置和大小,以及物体是否在移动。这种技术称为回声定位法。它可以帮蝙蝠在黑暗中找到方向以及捕捉猎物(如飞行中的昆虫)。

蝙蝠尖锐的回声我们是听不到的,但蝙蝠发出的其他声音有些是我们能听得到的。

研究回声最好的地方是一片石墙(如悬崖)的附近。如果你面对悬崖大声叫,你的声音会传到悬崖再反射回来。如果声音是从悬崖的不同部分反射回来的,你就可以听到好几个回音,就好像有好几个人在回答你。

蝙蝠在空中能利用超声波来“导航”,就能迅速准确捕捉飞虫。此外,某些海洋哺乳类能在水下发出频带很宽的声波,甚至高达30万赫。如齿鲸、海豚,能借助于附近陆地对声音的反射,用回声定位来测定方向,得知物体或海岸的位置。某些海豹、海狮也能发出水下超声波。

利用波在传播过程中有反射现象的原理探测物体方位和距离的方式叫“回声定位”。动物的“回声定位”是指动物通过发射声波,利用从物体反射回来的回波进行空间定向的方式,它有捕捉猎物和回避物体两种作用。

9. 为什么回声定位最好用超声波

超声波频率高,方向性(指向性)好,这样定位的准确度高,误差小。

10. 为什么回声定位时要用超声波。次声波为什么不可以

既然是应用“回声”定位,那就是要用到波的反射,从波动传播的现象中知道,当波传播途径中遇到比波长小的障碍物时波出现绕射,甚至几乎没有反射,所以波长较长的次声波在根据回声探测小障碍物时显得力不从心,故此,要使用甚至比声波波长更短的波。
水面上漂浮的物体,对水波传播的影响,中学物理课上是提及到的啊。

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