A-level 物理 (进阶物理)/寻找遥远物体的距离/声纳

1. 你的系统使用什么类型的波？这种波的近似波长是多少？

在水中传播的声波，近似波长约为 100μm。

2. 它通常用于测量什么距离？你期望距离大约是多少？

水下物体的距离，最远可达 11 公里。

3. 测量这个距离对社会有什么用处？

它使拖网渔船能够找到鱼群，这些鱼群可用于喂养人们。

4. 画出你系统的带标签图。

5. 解释系统的工作原理以及收集哪些数据。

一个已知速度的声纳脉冲被发射到海床上。它被物体反射回来，并返回到船上的接收器。记录往返所需的时间。

6. 解释如何使用收集的数据来计算物体到接收器的距离。

$v={\frac {r}{t}}$

$r=tv\,$,

其中 r = 距离，t = 时间，v = 速度。在这种情况下，到达物体（例如鱼）所需的时间 t 是到达物体并返回所需总时间 T 的一半，因此

$r={\frac {Tv}{2}}$

7. 你的系统有哪些局限性？（例如，准确性、一致性）

不同形状的物体和不同的频率会导致各种奇怪的现象。准确性与所使用频率范围的宽度成反比。

8. 你预计这些局限性会导致多少百分比的误差？

9. 如何解决这些问题？

使用更窄的声波频带。