Радіолокації презентація до уроку з фізики (10 клас) на тему. Радіолокації презентація до уроку з фізики (10 клас) на тему радіолокації презентація

У школі й інституті нам пояснювали, що якщо корабель летить від Землі з субсветовой швидкістю, світло з Землі приходить до нього з дедалі більшим запізненням, і на кораблі здається, що час (всі процеси) на Землі сповільнюється ... І виходить, що Ейнштейн говорить лише про ілюзії «уповільнення» і «прискорення» часу для різних спостерігачів.

Тут виходить, що наскільки час «сповільнилося» при видаленні від Землі, настільки ж воно і «прискорилося» при поверненні на Землю. Якщо в першому випадку сигнал наздоганяв корабель п'ять секунд, то тепер сигнал зустрічає корабель раніше на ті ж 5 секунд. Ніякого Ейнштейна з його относительностью тут немає.
Замініть у своєму оповіданні Землю Москвою, космічний корабель - поїздом, пункт призначення - Владивостоком, сигнали - телефонними дзвінками. І відразу стане ясно, що ніякої теорією відносності тут і не пахне. Хоча реально якийсь ефект є, але він зовсім незначний у порівнянні з тим вигадкою, який фігурує у Вашій легендою.

Так, а що є реально? Реально є маса експериментів, які перевіряли СТО. Я вибрав найбільш простий і зрозумілий. Власне, звіту про цей експеримент я не знайшов. Але вірю, що це, дійсно, в сто тисяч разів точніше експерименту 1938 року.

Канадські фізики попросили покористуватися прискорювачем в інституті Макса Планка (є такий в Німеччині). Суть експерименту: іони літію порушують лазером і потім вимірюють частоту випромінювання цих іонів. Частотою ми називаємо число «горбів», грубо кажучи, що випромінює хвилі в одиницю часу. Спочатку вимірюють частоту в спочиває (лабораторної) системі відліку. отримують значення f 0. Потім іони розганяють на прискорювачі. Якщо теорія Ейнштейна правильно пророкує уповільнення часу, то за час, скажімо, 2 з в лабораторній системі, в рухомій з певною швидкістю системі може пройти всього 1с. Порушивши рухомі іони літію, ми отримаємо в цьому випадку частоту випромінювання f 1, Вдвічі меншу f 0. Власне це канадці і виконали. І отримали розбіжність з теорією менш однієї десятимільйонна секунди.

Але нам цікаво не це. Цікава підгрунтя філософської критики СТО, ОТО, квантової механіки. Вивчаючи нинішніх «коментаторів» гонінь на фізику в СРСР, складається враження, що радянські фізики були в тій самій фізиці ні в зуб ногою. Реально ж проблема була в тому, що фізика 20-го століття виявилася в стані, коли «матерія зникла, залишилися одні рівняння». Іншими словами, фізика відмовилася шукати моделі матеріальної реальності, а отримавши рівняння, досить успішно описують процеси, просто стала вигадувати їх інтерпретації. І цей момент однаково добре розуміли як фізики СРСР, так і фізики Заходу. Ні Ейнштейн, ні Бор, ні Дірак, ні Фейнман, ні Бом ні ... ніхто не був задоволений таким станом в теоретичній фізиці. І радянська критика часто брала аргументи Маде ин оттедова.

Спробую проілюструвати, що розуміється під фізичною моделлю СТО, наприклад, на відміну від її математичної моделі, побудованої Лоренцем і Пуанкаре, і в більш доступному вигляді - Ейнштейном. Як приклад я вибрав модель Геннадія Ивченкова. Підкреслю, це тільки ілюстрація. Істинність її я відстоювати не беруся. Тим більше, що СТО Ейнштейна досить фізично бездоганний.

Подивимося спочатку рішення Ейнштейна. Згідно СТО час в рухомій системі тече повільніше, ніж в нерухомій:

Тоді частота коливань (байдуже яких) в рухомій системі (виміряна нерухомим спостерігачем) буде менше, ніж в нерухомій:

де ω ν - частота коливань в рухомій системі, а ω 0 - в нерухомій. Таким чином, вимірюючи частоту випромінювання, що прийшов до нерухомого спостерігача з рухомої системи, по відношенню частот ω ν / ω 0 можна обчислити швидкість системи. Виходить все просто і логічно.

модель Ивченкова

Припустимо, що взаємодіють два однакових за величиною однойменних заряду (наприклад, два електрона), що рухаються щодо лабораторної системи координат в одному напрямку з однією швидкістю V на відстані r паралельно один одному. Очевидно, що в даному випадку кулонівських сили будуть розштовхувати заряди, а лоренцевскіе - притягувати. При цьому кожен заряд буде летіти в магнітному полі, створеному другим зарядом.

Сумарна сила (іноді її називають силою Лоренца, так як він перший її вивів) описується формулою

Отже, лоренцева сила тяжіння рухомих зарядів (друга частина формули), які при русі стали струмами, буде дорівнює (в скалярною формі):

Кулонівська сила, відразлива електричні заряди буде дорівнює:

А швидкість зарядів, при якій сила тяжіння дорівнює силі відштовхування, буде дорівнює:

Отже, при V< C кулонови сили переважають і летять заряд не притягуються, а відштовхуються, правда сила відштовхування меншає кулоновой і зменшується при збільшенні швидкості V відповідно до залежності:

Цю формулу можна представити інакше:

Отже, ми отримали залежність сили взаємодії рухомих зарядів в лабораторній системі. Далі, врахуємо загальний вигляд рівняння коливань, не вдаючись у специфіку оного (в даному випадку можна мати на увазі модель де Бройля для основного і першого збудженого станів атома водню).

F \u003d - ω 2 m q

тобто частота випромінювання при фіксованій масі електрона і його «зміщенні» пропорційна кореню квадратному з модуля сили. У нашій моделі нам не важливі деталі будови атома, нам важливо тільки знати, що буде спостерігатися в лабораторній системі відліку при отриманому вище співвідношенні сили взаємодії зарядів. Таким чином,

що збігається з висновком Ейнштейна:

МІБ, це не «легенда». Так нам в школі пояснювали теорію відносності.

Теж саме відбувається не тільки зі світловими, а й зі звуковими хвилями.

Так я і кажу, як Вас «вчили». Або як Ви «вчилися»? Ви говорите про ефект Доплера, а теорія відносності базується на рівноправності інерційних систем відліку і на кінцівки максимальної швидкості взаємодій. Саме ці два положення породжують геометрію з групою Лоренца.

Наскільки я читав, досвід Майкельсона-Морфи через складність повторили тільки один раз. У США в середині 20-го століття.

Але справа не в цьому ... справа у фізичній (філософської) інтерпретації рівнянь СТО.

Чи не Морфи, а Морлі.

Нижче - список відносяться до теми статей. В контексті фізики найцікавіші останні дві статті. У контексті філософії нічого путнього немає - Ви і самі демонструєте, хто, як і який «філософії» та «фізиці» Вас вчив.

Але з чого пісок в рухомим поїздом буде сипатися повільніше, якщо сам Ейнштейн писав, що базовою посилкою його теорії є те, що фізичні процеси у всіх інерційних системах відліку протікають однаково.

М-да ... Як все запущено ...

Давайте, почнемо з початку, з «Начал» Ньютона. Те, що фізичні процеси у всіх інерційних системах відліку протікають однаково, - відкриття Галілея, а не Ньютона, і тим більше - не Ейнштейна. Однак, у Ньютона є тривимірне евклідів простір, параметризрвані змінної t . Якщо розглядати цю конструкцію як єдиний простір-час, то отримаємо параболічну геометрію Галілея (тобто, геометрію, відмінну як від плоскої евклідової, так і від гіперболічної Лобачевського і сферичної Рімана). Важлива риса ньютонівської механіки - допускається нескінченна швидкість взаємодії. Цьому відповідає група перетворень простору-часу Галілея.

Тепер Максвелл. Рівняння електродинаміки не допускають нескінченної швидкості взаємодій, електромагнітні поля поширюються з кінцевою швидкістю - швидкістю світла з . Це породжує неприємний факт: рівняння Максвелла перетворюються групою Галілея, або, як то кажуть, не інваріантніщодо цієї групи, що різко послаблює їх пізнавальну цінність, якщо не буде знайдено для них якась специфічна група, що переходить в межі з → ∞ в групу Галілея. Крім того, нам хочеться зберегти принцип причинності, тобто уникнути ситуації, коли в одній системі відліку подія вже відбулася, а в інших або ще не відбулося, або сталося ще раніше. По суті, рівність швидкості світла у всіх інерційних системах відліку є наслідком принципу причинності. Звідси виникає вимога, щоб існувала якась величина, якийсь інваріант, однаковий у всіх інерційних системах відліку. Таким інваріантом виявилося вираз

s 2 \u003d r 2 - (ct) 2

(В диференціалах не пишу, щоб не злякати). Ця величина називається інтервал. Як бачимо, це просто гіпотенуза чотиривимірного трикутника з трьома дійсними (просторовим) катетами і одним уявним (тимчасовим). тут з - максимальна швидкість взаємодії (ми приймаємо її рівною швидкості світла, але фізики мають підстави сумніватися, що не існує взаємодії з більшою швидкістю).

Інтервал пов'язує пару подій в будь-якій інерційній системі відліку (ІСО) і однаковий для однієї і тієї ж пари подій у всіх системах відліку (ІСО). Далі - справа техніки. При переході від однієї ІСО до іншої просторові й тимчасова координати перетворюються групою Лоренца, залишаючи інтервал інваріантним. Перетворення Лоренца - це група обертань нашого трикутника в 4-х мірному просторі-часі таким чином, що змінюються всі 4 координати х, y, z, ict , Але довжина гіпотенузи s залишається постійною.

при прагненні з → ∞ лоренцевскіе перетворення переходять в перетворення Галілея.

На пальцях десь так. Якщо що упустив або висловився неточно - звиняйте, питай.

Опис презентації по окремим слайдів:

1 слайд

Опис слайда:

2 слайд

Опис слайда:

Радіолокація (від латинських слів «radio» -ізлучаю і «lokatio» - розташування) радіолокація - виявлення і точне визначення положення об'єктів за допомогою радіохвиль. рдінат

3 слайд

Опис слайда:

У вересні 1922 р в США, Х.Тейлор і Л. Янг проводили досліди по радіозв'язку на декаметрових хвилях (3-30 МГц) через річку Потомак. В цей час по річці пройшов корабель, і зв'язок перервався - що наштовхнуло їх теж на думку про застосування радіохвиль для виявлення рухомих об'єктів. У 1930 році Янг і його колега Хайленд виявили відображення радіохвиль від літака. Незабаром після цих спостережень вони розробили метод використання радіоеха для виявлення літака. Історія розвитку радіолокації А. С. Попов в 1897 році під час дослідів по радіозв'язку між кораблями виявив явище відображення радіохвиль від борта корабля. Радіопередавач був встановлений на верхньому містку транспорту «Європа», що стояв на якорі, а радіоприймач - на крейсері «Африка». Під час дослідів, коли між кораблями потрапляв крейсер «Лейтенант Ільїн», взаємодія приладів припинявся, поки суду не сходили з однієї прямої лінії

4 слайд

Опис слайда:

Шотландський фізик Роберт Уотсон-Уатт перший в 1935 р побудував радарну установку, здатну виявити літаки на відстані 64 км. Ця система зіграла величезну роль в захисті Англіїї від нальотів німецької авіації під час другої світової війни. В СРСР перші досліди по радіовиявлення літаків були проведені в 1934. Промисловий випуск перших РЛС, прийнятих на озброєння, було розпочато в 1939р. (Ю.Б.Кобзарев). Роберт Уотсон-Уатт (1892 - 1973гг.) Історія створення радара (RADAR - абревіатура Radio Detection And Ranging, тобто радіовиявлення і вимір дальності)

5 слайд

Опис слайда:

Радіолокація заснована на явищі відбиття радіохвиль від різних об'єктів. Помітне відображення можливо від об'єктів в тому випадку, якщо їх лінійні розміри перевищують довжину електромагнітної хвилі. Тому радари працюють в діапазоні СВЧ (108-1011 Гц). А так же потужність випромінюваного сигналу ~ ω4.

6 слайд

Опис слайда:

Антена радіолокатора Для радіолокації використовуються антени у вигляді параболічних металевих дзеркал, в фокусі яких розташований випромінюючий диполь. За рахунок інтерференції хвиль виходить остронаправленной випромінювання. Вона може обертатися і змінювати кут нахилу, посилаючи радіохвилі в різних напрямках. Одна і та ж антена поперемінно автоматично з частотою імпульсів підключається то до передавача, то до приймача.

7 слайд

Опис слайда:

8 слайд

Опис слайда:

Робота радіолокатора Передавач виробляє короткі імпульси змінного струму СВЧ (тривалість імпульсів 10-6 с, проміжок між ними в 1000 разів більше), які через антенний перемикач надходять на антену і випромінюються. У проміжках між випромінюваннями антена приймає відбитий від об'єкта сигнал, підключаючись при цьому до входу приймача. Приймач виконує посилення і обробку прийнятого сигналу. У найпростішому випадку результуючий сигнал подається на променеву трубку (екран), яка показує зображення, синхронізоване з рухом антени. Сучасний радар включає в себе комп'ютер, який обробляє прийняті антеною сигнали і відображає їх на екрані у вигляді цифрової і текстової інформації.

9 слайд

Опис слайда:

S - відстань до об'єкта, t - час поширення радиоимпульса до об'єкту і назад Визначення відстані до об'єкта Знаючи орієнтацію антени під час виявлення мети, визначають її координати. За зміною цих координат з плином часу визначають швидкість мети і розраховують її траєкторію.

10 слайд

Опис слайда:

Глибина розвідки радіолокатора Мінімальна відстань, на якому можна виявити мета (час поширення сигналу туди і назад має бути більше або дорівнює тривалості імпульсу) Максимальна відстань, але якому можна виявити мета (час поширення сигналу туди і назад не повинно бути більше періоду проходження імпульсів) - тривалість імпульсу Т-період проходження імпульсів

11 слайд

Опис слайда:

За сигналами на екранах радіолокаторів диспетчери аеропортів контролюють рух літаків по повітряних трасах, а пілоти точно визначають висоту польоту і обриси місцевості, можуть орієнтуватися вночі і в складних метеоумовах. Авіація Застосування радіолокації

12 слайд

Опис слайда:

Головне завдання - спостерігати за повітряним простором, виявити і вести мета, в разі необхідності навести на неї ППО і авіацію. Основне застосування радіолокації - це ППО.

13 слайд

Опис слайда:

Крилата ракета (безпілотний літальний апарат одноразового запуску) Управління ракетою в польоті повністю автономне. Принцип роботи її системи навігації заснований на зіставленні рельєфу місцевості конкретного району знаходження ракети з еталонними картами рельєфу місцевості по маршруту її польоту, попередньо закладеними в пам'ять бортової системи управління. Радіовисотомір забезпечує політ по заздалегідь закладеному маршрутом в режимі огибания рельєфу за рахунок точного витримування висоти польоту: над морем - не більше 20 м, над сушею - від 50 до 150 м (при підході до мети - зниження до 20 м). Корекція траєкторії польоту ракети на маршовому ділянці здійснюється за даними підсистеми супутникової навігації і підсистеми корекції по рельєфу місцевості.

Зубарєва Валерія

У роботі представлений наочний матеріал по темі "Радіолокація"

Завантажити:

Попередній перегляд:

Щоб користуватися попереднім переглядом презентацій створіть собі аккаунт (обліковий запис) Google і увійдіть в нього: https://accounts.google.com

Підписи до слайдів:

Радіолокація. / Підготувала: Зубарєва Валерія, учениця 11 класу

Радіолокація (від латинських слів «radio» -ізлучаю і «lokatio» - розташування) радіолокація - виявлення і точне визначення положення об'єктів за допомогою радіохвиль.

Радіолокація заснована на явищі відбиття радіохвиль від різних об'єктів. Помітне відображення можливо від об'єктів в тому випадку, якщо їх лінійні розміри перевищують довжину електромагнітної хвилі. Тому радари працюють в діапазоні СВЧ (10 8 -10 11 Гц). А так же потужність випромінюваного сигналу ~ ω 4.

Робота радіолокатора Передавач виробляє короткі імпульси змінного струму СВЧ (тривалість імпульсів 10 -6 с, проміжок між ними в 1000 разів більше), які через антенний перемикач надходять на антену і випромінюються. У проміжках між випромінюваннями антена приймає відбитий від об'єкта сигнал, підключаючись при цьому до входу приймача. Приймач виконує посилення і обробку прийнятого сигналу. У найпростішому випадку результуючий сигнал подається на променеву трубку (екран), яка показує зображення, синхронізоване з рухом антени. Сучасний радар включає в себе комп'ютер, який обробляє прийняті антеною сигнали і відображає їх на екрані у вигляді цифрової і текстової інформації.

Г лавная завдання - спостерігати за повітряним простором, виявити і вести мета, в разі необхідності навести на неї ППО і авіацію. Основне застосування радіолокації - це ППО.

«Стелс» технологія зменшує ймовірність того, що літак буде запеленгована противником. Поверхня літака зібрана з декількох тисяч плоских трикутників, виконаних з матеріалу, добре поглинає радіохвилі. Луч локатора, що падає на неї, розсіюється, тобто відбитий сигнал НЕ везвращается в точку, звідки він прийшов (до радіолокаційної станції противника). Літак - невидимка

Одним з важливих методів зниження аварійності є контроль швидкісного режиму руху автотранспорту на дорогах. Першими цивільними радарами для вимірювання швидкості руху транспорту американські поліцейські користувалися вже в кінці Другої світової війни. Зараз вони застосовуються у всіх розвинених країнах. Радар для вимірювання швидкості руху транспорту

Метеорологічні радіолокатори для прогнозування погоди. Об'єктами радіолокаційного виявлення можуть бути хмари, опади, грозові осередки. Можна прогнозувати град, зливи, шквал.

Застосування в космосі В космічних дослідженнях радіолокатори застосовуються для управління польотом і стеження за супутниками, міжпланетними станціями, при стикуванні кораблів. Радіолокація планет дозволила уточнити їх параметри (наприклад відстань від Землі і швидкість обертання), стан атмосфери, здійснити картографування поверхні.

Що називається радіолокацією? Які явища лежать в основі радіолокації? Чому передавач радіолокаційної установки повинен випромінювати хвилі короткочасними імпульсами через рівні проміжки? Чим досягається гостра спрямованість випромінювання радіолокатора? Чим визначається мінімальна і максимальна відстань, на якому може працювати радіолокатор? Закріплення.

Чому дорівнює відстань від Землі до Місяця, якщо при її радіолокації відбитий радіоімпульс повернувся на Землю через 2,56 с від початку його посилки? Визначте тривалість випускається імпульсу, якщо мінімальна відстань, на якому може працювати дана радіолокаційна станція 6 км. Тривалість радиоимпульса при радіолокації дорівнює 10 -6 с. Скільки довжин хвиль становить один імпульс, якщо частота хвилі 50 МГц? Закріплення. Розв'язання задач

радіолокація

Радіолокація -Виявлення і точне визначення положення об'єктів за допомогою радіохвиль.

А.С. Попов У 1895 р видатний російський учений Олександр Степанович Попов, в стінах мінного офіцерського класу в Кронштадті, відкрив можливість застосування електромагнітних хвиль для практичних цілей зв'язку без проводів. Значення цього відкриття, що представляє собою одне з найбільших досягнень світової науки і техніки, визначається виключно широким використанням його в усіх областях народногосподарського життя і всіма родами Збройних сил. Винахід А.С. Попова відкрило нову еру в галузі використання електромагнітних хвиль. Воно вирішило питання про зв'язок не тільки між стаціонарними, але і між рухомими об'єктами і одночасно підготувало ґрунт для ряду відкриттів, які зробили можливим широке застосування радіо у всіх областях науки і техніки.

Історія створення радара Шотландський фізик Роберт Уотсон-Уатт перший в 1935р. Побудував радарну установку, здатну виявити літаки на відстані 64 км. Ця система зіграла величезну роль в захисті Англії від нальотів німецької авіації під час другої світової війни. В СРСР перші досліди по радіовиявлення літаків були проведені в 1934. Промисловий випуск перших РЛС, прийнятих на озброєнні, було розпочато в 1939 р Роберт Уотсон-Уатт (1892 -1973)

радіолокація заснована на явище відбиття радіохвиль від різних об'єктів Помітне відображення можливо від об'єктів в тому випадку. Якщо їх лінійні розміри перевищують довжину електромагнітної хвилі. Тому радари працюють в діапазоні СВЧ А так же потужність випромінюваного сигналу

Антена радіолокатора Для радіолокації використовується антени у вигляді параболічних металевих дзеркал, в фокусі яких розташований випромінюючий диполь. За рахунок інтерференції хвиль виходить остронаправленной випромінювання. Вона може обертатися і змінювати кут нахилу, посилаючи радіохвилі в різних напрямках. Одна і та ж антена поперемінно поперемінно автоматично з частотою імпульсів підключається то до передавача, то до приймача

Визначення відстані до об'єкта Знаючи орієнтацію антени під час виявлення мети, визначають її координати. За зміною цих координат з плином часу визначають швидкість мети і розраховують її траєкторію.

застосування радіолокації

Радар для вимірювання швидкості руху транспорту Одним з важливих методів зниження аварійності є контроль швидкісного режиму руху автотранспорту на дорогах. Першими цивільними радарами для вимірювання швидкості руху транспорту американські поліцейські користувалися вже в кінці Другої світової війни. Зараз вони застосовуються у всіх розвинених країнах.

Cлайд 1

Cлайд 2