雷达对人体的危害主要是电磁波辐射危害。电磁波对人体的危害程度主要与电磁场场强和发射波长有关。雷达发射的电磁波经天线辐射出去,由于天线具有很强的方向性,发射出的绝大部分电磁波都指向了天线的主方向,因此,在雷达的天线方向上电磁场强最大,且离天线越近,场强越大,所以在雷达的主要扫描方向上居住是不明智的。雷达发射的波长越短,对人体的危害越大,厘米波雷达对人体的伤害比较大,米波基本上不用害怕。在雷达天线和发射机附近我觉得是最可怕的了。雷达发射出去的电磁波是经天线辐射出去的,然而,有一部分能量通过天线的旁瓣辐射出去,这些能量主要分布于天线主瓣的两侧,它们虽然相对于主瓣的能量(即上文说的天线主要扫描方向上的能量)小得多,但场强依然非常大。大部分天线使用空间馈电方式,即天线与发射机之间是个空间,发射机通过馈源把能量经过这个空间打到天线上再辐射出去,显然,馈源那个地方的能量比天线的发射出去的还要大一点,由于是空馈,在馈源附近必然会有大量的微波辐射出来。以上都是微波辐射,如果离发射机比较近,由于发射机内部大功率射频放大管的存在,还会有X射线辐射。
以上说的是有源雷达。无源相控阵雷达是有源雷达。
无源雷达不等同于无源相控阵雷达。无源雷达是指不主动发射电磁波的雷达(无辐射源),它只接收空间中目标辐射的电磁波作相应的处理,因此基本上不存在大功率的电磁波辐射,
所以对身体危害性较小。
需要指出的是,雷达辐射到底危害性有多大目前也难衡定,而且也并非一朝一夕就会影响人身体健康(如果有,那一定是心理作用),很多人经常被辐射却没什么太明显的问题。经常被辐射的人可能会出现神经衰弱、失眠、贫血、脱发等症状,我觉得这与个人的抵抗力有一定的关系。搞雷达专业的人大多数生女孩却是一个现实存在的问题,所以我觉得微波信号对Y染色体有选择性的杀伤作用,所以最近想要孩子的夫妇、孕妇、幼儿应避免长期
雷达辐射。
可以肯定你所处的环境场强很大,但有人发现在电脑屏幕旁边接收短信屏幕也会闪动,鼠标的光标也会抖动。手机的场强相对雷达来说是小得可怜的。所以如果波长不是很短,我
觉得影响很小。还有,民用雷达在安装之前是应该考虑辐射的。
在地球上各式各样的电磁波充满人类生活空间,无线电广播、电视、移动通讯、无线电遥控、导航、高压送配电线等均向空中和地面辐射强大的电磁波能量。高频淬火、焊接、熔炼、切割、塑料热合、木材干燥、电磁理疗、微波治疗、微波加热等感应加热设备均会向环境发射与泄漏一定强度的电磁能,人类生活在这样一个电子烟雾的海洋里。
电磁波污染
电子工业问世以来,不仅使科学技术和工业生产发生了革命性的变革,也给人的生活带来了方便和舒适。但是各种电子产品和设备辐射出的电磁波,有时会对环境造成污染,成为重要的环境污染要素之一,并危及人体健康,从而成为继废气、废水、废渣和噪声之后的人类环境的又一大公害。
电磁波及其分类 电磁波是传播着的交变电磁场。各种光线和射线都是波长不同的电磁波,其中以无线电波的波长最长,宇宙射线的波长最短。本节阐述的电磁波是指无线电波。无线电波按波长可分为长波、中波、短波、微波和混合波;按频率可分为低频、高频、超高频和特高频。
1高频。即中波和短波。波长10~3000米,频率105~3×l07Hz,如高频淬火、熔炼、焊接、切割等感应加热设备,高频介质加热设备、塑料加工、食品烘干设备,无线电广播与通讯等。
2超高频。即短波1~10米,频率3×107~3×l08Hz,如无线电通讯、电视信号发射、医疗电器设备、电气化铁路等。
3特高频。即微波。波长1~<0.07米,频率3×l08~3×l010Hz,无线电定位、导航、雷达等。都是人为产生电磁波的来源。
电磁波污染来源 我国某地居民发现室内电灯不用开关每天都亮着,一拿起电话听筒里面就传出乐声。后经查实,原来附近广播电台的发射天线离居民住宅太近,发射出的电磁波信号使居民家的电灯、电话感应出电所致,这就是电磁辐射对周围环境造成电磁波污染的事例。造成电磁波污染的原因是多方面的,随着城市的发展,市区扩大,建筑用地日趋紧张,使原本处于郊区的大功率电磁发射台、电视广播发射台站逐渐被新建居民区包围;卫星通讯的发展,使得城市出现众多的卫星地面站,有的地区发射天线过密(北京有的地区超过20座);移动通讯技术迅速发展,其电磁波信号采用直线传播,在市区高层建筑上架设许多起联络作用的基地台站,天线林立,形成相互间的交调干扰,还有部分架设不合理的天线对附近高层住宅居民产生电磁波污染;传输电力的超高压输电线路和城市交通运输系统使电磁污染增加;另外,家用电脑、彩电、音响、微波炉、电磁灶、无线手机、电热毯都会辐射出电磁波,也会造成环境电磁污染。如果使用不当就对人体造成伤害,其中,电热毯的危害尤其应引起高度警惕。
电子产品或设备在空间形成的许多电磁波不仅相互干扰,使它们的功能异常,如显示屏图象不清晰,短波通讯线路严重干扰,话质下降,广播电视信号接收质量下降,电视突然不清楚,收音机出现丝丝拉拉杂音等,而且当达到一定强度时,在无形中对人产生伤害。电磁波对人的危害
电磁波污染看不见、摸不着、闻不到,但却无处不有。人体时时处处处于一定能量电磁波辐射环境中,当其频率超过105HZ以上时就对人体有害。电磁波辐射源的输出功率越大,辐射强度越大,波长越短,频率越高,距离越近,接触时间越长,环境温度越高,湿度越大,空气越不流通,则对环境污染程度越大,并且女性和儿童受危害更严重。
电磁波会扰乱人体自然生理节律,导致机体平衡紊乱,引发头痛、头晕、失眠、健忘等神经衰弱症状;使人乏力、食欲不振、烦躁易怒;还能使人体热调节系统失调,导致心率加快、血压升高或降低、呼吸障碍、白细胞减少;对心血管疾病的发生及恶化起着推波助澜的作用。电磁波使体内生物电发生干扰和紊乱,导致脑电图、心电图检查异常,延误疾病诊断,影响治疗。由于电磁波的穿透力强,故不仅作用于体表,而且可深入内层组织和器官,往往人体还未感到疼痛,内层组织己受到损伤,它还促使癌组织生长,致使癌发病率增高。电磁波还会引起视力下降。当强度为100毫瓦/厘米2的电磁波照射眼睛时,会使晶体发生水肿,可发展成白内障,甚至会导致失明。强度为5毫瓦/厘米2~10毫瓦/厘米2的电
磁波,人的皮肤感觉虽不明显,但可影响生育和遗传。妇女在电磁波作用下,月经周期发生明显改变,可引起孕妇流产和基因缺陷,可增加小儿出生后癌症的发病率。长期处于强电磁波作用下的儿童,其癌症发病率比在低电磁波下的儿童高2~5倍,电磁波也是白血病、淋巴癌、脑肿瘤的诱因。
高频焊接、高频淬火、高频熔炼、射频溅射、电子管排硅对接、半导体封容、短波与微波理疗、微波加热等在工业、医疗、交通等领域广泛应用,广播电视、通讯基站及信号发射台(塔)发射功率越来越大,各种移动通讯基站密布,天线林立,使局部空间的电磁彼强度过高。受到电磁波影响最直接最严重的是电视台、广播电台、雷达通讯站(台)及发射塔周围的居民。这些强大的电磁波(一般功率10~90千瓦),可损伤人的血液和眼睛,损伤染色体,产生畸形胎儿,甚至导致中枢神经失常。
人们通过长期研究后发现,纵横交错的高压线除破坏环境美观外,由于在其周围产生电磁场,对附近的人会产生有害影响。这主要决定于电磁场强度。人们接触到电磁场强度达到50~200千伏/米时,可出现头痛、头晕、疲乏、睡眠不佳,食欲不振,血液、心血管系统及中枢神经系统异常等。当然这里指的是电压在100千米以上的超高压输电线路,按规定一般不许从居民区通过,所以,一般人可免受其危害。而城市及居民区常见的多是电压1千米以下的配电线路,架设在规定高度,对人体的影响甚微。1~100千米之间的高压输电线路,不得不通过居民区时,按规定架设高度应距地面6.5米以上。
有关资料表明:电脑显示器所发出的电磁波辐射,长期作用,会使女性的内分泌和生殖机能产生不良影响,危害生殖细胞和早期胚胎发育,对怀孕头3个月胎儿所造成的危害程度比妊娠中晚期要大的多。
人们对手机的电磁辐射问题十分关注。尽管到目前为止,关于手机对使用者的电磁波危害,特别是致病机理尚无定论,但环保部门对手机辐射的监测结果已表明,使用手机时,局部环境有超过标准限值的强电磁波。虽然手机电话的发射功率己有所减小,但由于通话时手机天线离大脑过近(5~10厘米),长时间通话则受到电磁辐射。目前己有一些研究及报道表明,经常使用手机电话,会对人体产生不良反应(如头痛、头部局部发热、眼痛、流泪等),由于电磁辐射对人的作用有一个积累的过程,研究也需要较长周期,所以,目前还没有定论,但应引起人们的警惕。
电磁波防护控制措施
为控制电磁波对环境的污染,保护人民身体健康,我国卫生部,1989年12月22日颁布了《环境电磁波卫生标准》(GB9175-88),规定居住区环境电磁波强度限制值。为防止电磁波对长期居住、工作、生活的一切人群(包括婴儿、孕妇和老弱病残者),均不会受到任何有害影响,对于长、中、短波应小于10微伏/米,对超短波应小于5伏/米,对于微波应小于10微瓦/厘米2。在电视塔与居民区之间应保持足够的卫生防护距离。针对移动通讯发展状况,我国北京等城市环保部门对移动通讯基站天线的架设也做出相应的规定,以防止其对环境造成电磁污染。
根据电磁波随距离衰减的特性,为减少电磁波对居民的危害,应使发射电磁功率大的、可能产生强电磁波的工作场所和设施,如电视台、广播电台、雷达通讯台站、微波传送站等,尽量设在远离居住区的远郊区县及地势高的地区。必须设置
在城市内邻近居住区或居民经常活动场所范围内的工作场所或设施,如变电站等应与居住区间设置安全防护距离,保证其边界符合环境电磁波卫生标准的要求,同时,对电磁波辐射源需选用能屏蔽、反射或吸收电磁波的铜、铝、钢板、金属丝、高分子膜等材料制成的屏蔽物品,建立电磁屏蔽措施,将电磁辐射能量限制在规定的空间之内。
高压特别是超高压输电线路应架设在远离住宅、学校、运动场等人群密集区的地带;使用电脑及一些监视和显示设备时,应选用低辐射显示器产品,并保持人体与显示屏正面不少于75厘米的距离,侧面和背面不少于90厘米,最好加装有效屏蔽装置。
应确保设置在市区内各种移动通讯发射基站天线高度高于周围附近居民住宅,天线主发射方向避开居民住宅方向;特别是在幼儿园所、学校校舍、医院等设施周围一定范围内不得建立发射天线。
为防止电磁污染造成的健康危害,应经常对居室通风换气,保持室内空气畅通。使用手机电话时,尽量减少通话时间;手机天线顶端要尽可能偏离头部,尽量把天线拉长;观察到手机信号接通后,再移到耳边;在手机电话上加装耳机,在目前被认为是最安全的选择。
另外,建议每天可服用一定量的维生素C,或者多吃些富含维生素C的蔬菜,如辣椒、柿子椒、香椿、菜花、菠菜、蒜苗、雪里蕻、甘蓝、小白菜、水罗卜、红罗卜、甘薯等;多食用新鲜水果如柑橘、枣、草莓、山楂等。注意多吃一些富含维生素A、C和蛋白质的食物,如西红柿、瘦肉、动物肝脏、豆芽等;通过这些饮食措施,对加强防御功能是有益的,也可在一定程度上起到积极预防和减轻电磁辐射对人体造成的伤害。
电磁波辐射是近三四十年才被人们认识的一种新的环境污染,现在人们对电磁辐射仍处于认识和研究阶段,人们对它的认识还是很有限的。由于它看不见、摸不着、不易察觉、很陌生,所以,容易引起人们的疑虑。另外,有些关于电磁辐射的报道不太客观,缺乏科学性,以至引起一些不必要的误解和恐慌。
一般的说,判定电磁辐射是否对居住环境造成污染,应从电磁波辐射强度、高度、主要辐射方位与辐射源的距离、持续时间等几方面综合考虑,当达到一定程度时才会对人产生直接危害。设置在城市内高层建筑上的通讯基站天线,如果发射功率适当,架设高度、主射方向合理,从目前科学认识水平看,不会对周围环境造成直接影响。所以,加强电磁防护的同时,对电磁波污染也应采取客观分析、科学对待的态度,切不可人云亦云,不负责任地盲目夸大,造成人们认识的混乱。当然,随着科学技术水平的发展,人们对电磁波污染及其危害的认识会逐渐深入,许多谜底终将被人类揭示。
参考资料:http://zhidao.baidu.com/question/16697860.html
A.电磁波是横波
A(电磁波是横波
B(电磁波的传播需要介质
C(电磁波能产生干涉和衍射现象
D(电磁波中电场和磁场的方向处处相互垂直
2(处在匀强磁场中的矩形线圈abcd,以恒定的角速度绕ab边转动,磁场方向平行于纸面并与ab垂直。在t,0时刻,线圈平面与纸面重合,如图11,18所示,线圈的cd边离开纸面向外运动。若规定由a?b?c?d?a方向的感应电流为正,则能反映线圈中感应电流i随时间t变化的图线是图11,19中的( )
图11,18
图11,19
3(正弦交流电源与电阻R,交流电压表按图10,20(甲)所示的方式连接,R,100??,交流电压表的示数是10V。图10,20(乙)是交变电源输出电压u随时间t变化的图象,则( )
图11,20
A(通过R的电流iR随时间t变化的规律是
B(通过R的电流iR随时间t变化的规律是
C(R两端的电压uR随时间t变化的规律是
D(R两端的电压uR随时间t变化的规律是
4(如图11,21所示,一理想变压器的初级线圈匝数为n1,次级线圈匝数为n2,将变压器的初级接在交流电源上,交流电源的电动势为e,Emsin100?t,电源的内阻不计。变压器次级连接着的负载电阻阻值为R。以下说法正确的是( )
图11,21
A(负载电两端的电压有效值为
B(负载电阻两端的电压有效值为
C(通过初级线圈的电流有效值为
D(通过初级线圈的电流有效值为
5(如图10,22(甲)所示,一个理想变压器有原线圈ab及副线圈cd。原线圈中通有如图10,22(乙)所示的正弦交流电流,规定原线圈中由a至b为电流的正方向,那么在t,T/2时刻( )
图11,22
A(铁心中的磁通量为零 B(铁心中磁通量的变化率为零
C(副线圈两端cd间电压最高 D(副线圈两端d端电势高于c端
6(钳形电流表的外形和结构如图10,23(甲)所示。图10,23(甲)中电流表的读数为1.2A。图(乙)中用同一电缆线绕了3匝,则( )
图11,23
A(这种电流表能测直流电流,图(乙)的读数为2.4A
B(这种电流表能测交流电流,图(乙)的读数为0.4A
C(这种电流表能测交流电流,图(乙)的读数为3.6A
D(这种电流表既能测直流电流,又能测交流电流,图(乙)的读数为3.6A
7(将一个力电传感器接到计算上,就可以测量快速变化的力,用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力F的大小随时间t变化的曲线如图11,24所示,某同学根据此图提供的信息做出了以下判断,其中正确的是( )
图11,24
A(摆球摆动的周期T,1.4s B(t,0.2s时,摆球正经过最低点
C(t,1.1s时,摆球正经过最低点 D(摆球在摆动过程中机械能减小
8(一个边长为6cm的正方形金属线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,电阻为0.36??。磁感应强度B随时间t的变化关系如图11,25所示,则线框中感应电流的有效值( )
图11,25
A( B( C( D(
二、填空题
9(一台理想变压器,初、次级匝数比为110?3(初级接220V交流电源,次级接有10??的负载电阻,则次级线圈内流过的电流是______A,初级输入的功率是______W。
10(一台理想降压变压器从10kV的线路中降压并提供200A的负载电流。已知两个线圈的匝数比为40?1,则变压器的原线圈电流是______A,输出电压是______V,输出功率是______W。
11(如图10,26所示的理想变压器原线圈?接到220V的交流电源上,副线圈有两个,副线圈?的匝数n2,30匝,与一个标有"12V 12W"的灯泡L组成闭合回路,且灯L正常发光,副线圈?的输出电压U3,110V,与电阻R组成闭合回路,通过电阻R的电流强度为0.4A,副线圈?的匝数n3,______匝;原线圈?中的电流强度I1,______A。
图11,26
雷达发射的电磁波可能是纵波也可能是横波_光学专题
光学专题
1、如图1所示,让太阳光通过M上的小孔S后照射到M右方的一偏振片P上,P的右侧再
放一光屏Q,现使P绕着平行光传播方向的轴匀速转动一周,则关于光屏Q上光
的亮度变化情况,下列说法中正确的是( )C P Q M A、只有当偏振片转到某一适当位置时光屏被照亮,其他位置
时光屏上无亮光 S B、光屏上亮、暗交替变化
C、光屏上亮度不变 图1 D、光屏上只有一条亮线随偏振片转动而转动
2(对于单缝衍射现象,下列说法正确的是( )B
A(缝的宽度d越小,衍射条纹越亮
B(缝的宽度d越小,衍射现象越明显
C(缝的宽度d越小,光的传播路线越接近直线
D(入射光的波长越短,衍射现象越明显
3(我国已经先后发射了“神舟”1号至“神舟”4号系列运载火箭,2003年秋天发射“神舟”5号载人飞船,2005年10月中旬又发射了双人飞船,标志着我国真正步入了航天大国。飞船在返回地面的途中总有一段时间和地面失去无线电联系,其原因是( )C
A(飞船为节省能量不再发送信号
B(自由降落阶段不必加以控制,地面也不需向飞船发送信号
C(由于高速下降和空气摩擦,在飞船周围形成等离子云,阻碍了电磁波的传送
D(虽然不能进行通讯联络,但雷达仍能探测到飞船
4. 关于电磁场和电磁波,下列叙述中正确的是 D
A(电磁波可能是横波,也可能是纵波
B(正交的电场和磁场叠加,形成了电磁场
C(均匀变化的电场周围可产生电磁波
8D(一切电磁波在真空中的传播速度为3.0,10m/s
5(自从1862年麦克斯韦从理论上预言电磁波的存在、1888年赫兹通过实验证实了电磁波的存在后,利用电磁波的技术雨后春笋般相继问世:无线电报、无线电广播、无线电导航、无线电话、电视、雷达,以及遥控、遥感、卫星通讯、射电天文学??它们使整个世界面貌发生了深刻的变化(下列有关的说法中正确的是( )B
A(无线电波波速在任何情况下都等于真空中的光速c
B(微波在传播过程中遇到金属导体时,会在其中产生相应的感应电动势或感应电流
C(手机所用的微波在传播过程中比无线电广播所用的中波更容易绕过障碍物
D(在无线电通讯中,声音信号通常要通过检波加载在高频信号上后,才向外发射
D(在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物,可使景像清晰 6(在电磁波发射技术中,使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制,
调制分调幅和调频两种,关于图中信号下列说法中正确的是( B)
A、此信号是调频波
B、此信号存在于电磁波发射过程中的调制后
C、此信号存在于电磁波发射过程中的解调后
D、此信号存在于电磁波接收过程中的检波后
7(下列说法正确的是( )B
A(用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象
B(在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象
C(用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
D(电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的
8(下列说法正确的是 D
A(太阳光通过三棱镜形成彩色光谱,这是光的干涉的结果
B(用光导纤维束传送图象信息,这是光的衍射的应用
C(眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹,这是光的偏振现象 9(如果你以接近于光速的速度朝一星体飞行,你是否可以根据下述变化发现自己是在运动
( D )
A(你的质量在增加
B. 你的心脏跳动在慢下来
C. 你在变小 D. 你永远不能由自身的变化知道你的速度
10(在狭义相对论中,下列说法中哪些是正确的 ( AB )
A(一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速
B(质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的(
C(不同地点的两个事件在一惯性系中发生于同一时刻,在其他一切惯性系中也是同时发生
D(相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关
11(A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,A球的动量是5kgm/s,B球的动量是7kgm/s,当A追上B球时发生碰撞,则碰撞后A、B两球的动量的可能值是( B ) A(-4 kg?m/s、14 kg?m/s B(3kg?m/s、9 kg?m/s
C(-5 kg?m/s 、17kg?m/ D(6 kg?m/s、6 kg?m/s
12如图所示,质量为M的“L”形木板,静止在光滑的水平面上(木板AB部分是半径为R的四分之一光滑圆弧,BC部分是水平面,将质量为m的小滑块从A点静止释放,沿圆弧滑下并最终停在木板的水平部分BC之间的D点(则 CD
A(滑块从A滑到B的过程中,木板与滑块组成的系统
动量守恒、机械能守恒
B(滑块滑到B点时,速度大小等于2gR
C(滑块从A运动到D的全过程中,系统的机械能不守
恒
D(滑块滑到D点时,木板的速度一定等于零
两束单色光A、B同时由空气射到某介质的界面MN上,由于折射而合成一复色光C,13(
如图所示,下列说法正确的有( )A
A(A光的频率大于B光的频率
B(在同一种介质中,A光的速率大于B光的速率
C(在同一种介质中,A光的折射率小于B光的折射率
D(用同样的装置做光的双缝干涉实验,A光比B光得到的干涉条纹间距大 13(如图所示,真空中有一个半径为R,质量分布均匀的玻璃球,频率为f的细激光束在真空中沿直线BC传播,并于玻璃球表面的C点经折射进入小球,并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中(已知,,COD120,玻璃球对该激光束的折射率为,则下列说法中正确3
的是( )C
,,45A(激光束的入射角
B(光子在穿过玻璃球的过程中频率变小
3RC(此激光束在玻璃球中穿越的时间为(其中c为真空中的光速) t,c
D(改变入射角的大小,细激光束可能在球的内表面发生全反射 ,
14(在信息技术迅猛发展的今天,光盘是存储信息的一种重要媒介(光盘上的信息通常是通过激光束来读取的(若激光束不是平直投射到光盘的盘面上,则光线在通过透明介质层时会发生折射,从而改变行进的方向(如图所示下
列相关的说法正确的是( )D
A(图中?光的波长比?光大
B(用同样的装置做光的双缝干涉实验,
?光比?光得到的干涉条纹间距大
C(激光频率比普通色光的频率要大
D(激光是一种能发生干涉与衍射的横波
15(目前雷达发射的电磁波频率多在200,1
000 MHz的范围内(下列关于雷达和电磁波说法正确的是( )ACD
A(真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m至1.5 m之间
B(电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的
C(测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离
D(波长越短的电磁波,反射性能越强
如图所示,P、Q是两种透明材料做成的两块形状相同的直角梯形棱镜,合在一起组成16.一个长方体(某单色光自P的上表面斜射入,折射光线正好垂直通过两棱镜的界面,已知材料的折射率nn,(射到P的上表面的光线与P的上表面之间的夹PQ
角为(下列说法正确的是( )AD ,
A(光线有可能不从Q的下面射出
B(从Q的下表面射出的光线一定与入射到P的上表面的光线平行
C(如果光线从Q的下表面射出,出射光线与下表面的夹角一定大于 ,
D(如果光线从Q的下表面射出,出射光线与下表面的夹角一定小于 ,
,,bac90,,abc6017(如图所示为一直角棱镜的横截面,,一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜(已知棱镜材料的折射率n = ,若不考虑原入射光在bc面2
上的反射光,则有光线( )BD
A(从ab面射出
B(从ac面射出
C(从bc面射出,且bc面斜交
D(从bc面射出,且与bc面垂直
18(如图所示,ABC为一玻璃三棱镜的截面,一束光线MN垂直于AB面射人,在AC面发生全反射后从BC面射出,则 BC
A(由BC面射出的红光更偏向AB面
B(由BC面射出的紫光更偏向AB面
C(若MNB变小,最先从AC面透出的是红光 ?
D(若MNB变小,最先从AC面透出的是紫光 ?
C
19、如图4是扬氏双缝干涉实验示意图,其中S、S为双缝,D为光屏,实验中观察到屏12
上O点为中央亮纹的中心,P为第一级亮纹的中心。 1
P1 S1 S ( O
S 2
图5
图6 D 图4
(1)若将双缝间的距离变小,其它条件不变,则_________
A(屏上干涉条纹的间距将变小 B(屏上O点仍然为中央亮纹的中心
C(屏上P位置仍然可能为亮纹的中心 D(屏上P位置可能为暗纹的中心 11
(2)在实验中,调节分划板的位置,使分划板中心刻线对齐某亮条纹的中心,如图5
所示,此时螺旋测微器的读数为 mm(转动手轮,使分划线向一侧移动,
到另一条亮条纹的中心位置,由螺旋测微器再读出一读数(若实验测得第一条到
第四条亮条纹中心间的距离为?x=0.960mm,已知双缝间距为d=1.5mm,双缝到
屏的距离为L=1.00m,则对应的光波波长为λ= nm(
(3)若分别用红、绿两束单色光做该实验,在距双缝恒定距离的屏上分别得到图6所
示的干涉图样,
由图样可判定____________(填“甲”或“乙”)是红光。
(4)煤矿中瓦斯爆炸危害极大。某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净
空气的折射率,于是他根据双缝干涉现象设计了一个监测仪,出 进
其原理如图7所示:在双缝前面放置两个完全相同的透明容
器A、B,容器A与干净的空气相通,在容器B中通入矿井中B
的气体,观察屏上的干涉条纹,就能够监测瓦斯浓度。 A
?如果屏的正中央O点仍是亮纹,说明B中气体________(填
图7 “一定含”、“一定不含”或“不一定含”)瓦斯;
?如果B中的气体含有瓦斯,则观察到的亮条纹位置与B中是干净的空气时所观
察到的位置相比将________(填“偏上”、“偏下”或“不变”)。
20、气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使
滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C
和D的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律,实验装置如图8所示,采取的实验
步骤如下:
,(用天平分别测出滑块A、B的质量m、m;AB
,(调整气垫导轨,使导轨处于水平; C D
A B ;(在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,
静止放置在气垫导轨上;
,(用刻度尺测出A的左端至C板的距离L; 图8
,(按下电钮放开卡销,同时分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作,当A,
B滑块分别碰撞C、D挡板时结束,记下A、B分别到达C、D的运动时间t、t; 12
(1)实验中还应测量的物理量是 。
(2)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式
是 。
(3)上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因
是 。
(1)BD (2)0.630 480 (3)甲 (4)不一定,偏上
(1)B的右端至D板的距离L 2
LL120(2)mm,, ABtt12
21.如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜用于某种光学仪器中(现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上,入射角的大小(求光在棱镜中传播的速率及此束光i,arcsin0.75
线射出棱镜后的方向(不考虑返回到AB面上的光线)( B
c875? v,2,10m/sv,由得 nN
1sini由得, r,30:,nsinr,sini,0.560? M C A sinrn
122sinC,,由,,可知C,45? 2n3
而光线在BC面的入射角,,45:,C,故光线在BC面上发生全反射后,垂直AC面射
出棱镜(
22.如图所示,在距水平地面高h,0.80m的水平桌面一端的边缘放置一个质量m,0.80kg的木块B,桌面的另一端有一块质量M=1.0kg的木块A以初速度v=4.0m/s开始向着木块B滑0
动,经过时间t=0.80s与B发生碰撞,碰后两木块都落到地面上。木块B离开桌面后落到地面上的D点。设两木块均可以看作质点,它们的碰撞时间极短,且已知D点距桌面边缘的
2水平距离s=0.60m,木块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,重力加速度取g,10m/s。求:
v0 m M
B A
h
(1)两木块碰撞前瞬间,木块A的速度大小; s D
(2)木块B离开桌面时的速度大小;
(3)木块A落到地面上的位置与D点之间的距
离。
(1)木块A在桌面上受到滑动摩擦力作用做匀减速运动,根据牛顿第二定律,木块A的加
Mg,2速度 ,2.5m/s????????(1分) a,M
设两木块碰撞前A的速度大小为v,根据运动学公式,得
,2.0m/s???????????(2分) v,v,at0
(2)两木块离开桌面后均做平抛运动,设木块B离开桌面时的速度大小为v,在空中2
12,h,gt飞行的时间为t′。根据平抛运动规律有:,s,vt′???????(2分) 22
g,vs解得: ,1.5m/s???????????(1分) 22h
(3)设两木块碰撞后木块A的速度大小为v,根据动量守恒定律有: 1
?????????????(1分) Mv,Mv,mv12
Mvmv,2v解得: =0.80m/s??????????(1分) ,1M
设木块A落到地面过程的水平位移为s′,根据平抛运动规律,得
2h,, ,0.32m?????????(1分) svtv,,11g
,则木块A落到地面上的位置与D点之间的距离 ,s,s,s,0.28m ???(1分)
23.一般认为激光器发出的是频率为“v”的单色光,实际上它的频率并不是真正单一的,激光频率v是它的中心频率,它所包含的频率范围是Δv(也称频率宽度).让单色光照射到薄膜表面,一部分光从前表面反射回来(这部分光称为甲光),其余的进入薄膜内部,其中的一部分从薄膜后表面反射回来,并从前表面射出(这部分光称为乙光),甲、乙两部分光叠加而发生干涉,称为薄膜干涉.乙光与甲光相比,要多在薄膜中传播一小段时间Δt,理论和实践都证明,能观察到明显的干涉现象的条件是:Δt的最大值Δt与Δv的乘积近似等于max
1,即满足:Δt?Δv?1,才会观察到明显的稳定的干涉现象,已知某红宝石激光器发出max
149激光频率v=4.32×10Hz,它的频率宽度Δv=8.0×10Hz,让这束单色光由空气斜射到折射率为n=的液膜表面,射入时与液膜表面成45?角,如图所示. 2
(1)求从O点射入薄膜中的光线的传播方向及传播速度.
(2)估算在图中的情景下,能观察到明显稳定干涉现象的液膜的最大厚度d. m
(1)设从O点射入薄膜中的光线的折射角为r,根据折射定律,有sini=nsinr,,故得
sin45:sini1r=arcsin()=arcsin()=arcsin=30 n22
8光在薄膜中传播的速率为v=c/n=2.12×10 m/s
2d(2)乙光通过薄膜经过的路程s= cosr
s2d乙光通过薄膜所用的时间:Δt= ,vvcosr
当Δt取最大值Δt时,对应薄膜的厚度最大,又因为Δt?Δv=1, mm
2d1m, vcosr,v
vcosr-2所以d?=1.15×10 m m2,v
如图所示,木块B和C的质量分别为3M/4和M,固定在轻质弹簧的两端,静止于光滑的水平面上。一质量为M/4的木块A以速度v水平向右与木块B对心碰撞,并粘在一起运动,求弹簧的最大弹性势能E。 m
0半径为R的透明薄圆柱体,割去1/4,如图5所示.一束平行光与OA、OB成45角射到OA、OB面上,透明体的折射率为2 ,若进入透明体
的光线射到曲面上,在有折射光线的情况下,不考虑反射光线,
则光线从透明体的哪个部分射出,计算出对应区域的弧长,并
画出有关的光路图. 图5 Sini0n, 由折射定律得r=30, 设全反射 p Sinr
H i 11r D sinC,,得C,45:临界角为C,则有, c n2M
F
000,HDO,C,45,HOD,75,DOM,15设,则,, E N G 光线在弧AD上发生全反射,当光线PO是AO面上的 图6
00,MOF,30,DOF,45边缘光线,其对应的折射角,,光线在弧DMF上发生折射,
0,EOG,45同理可得.弧FG上没有折射光线,该区域是无光区域,光线OF、OG是有光区域
,与无光区域的临界光线. 光线从透明体的弧DMF、弧ENG上射出,对应的弧长为. R2
雷达电磁波能不能引爆炸弹?反正米格-25烤熟兔子是杜撰
米格-25烤熟兔子这段子您一定听过,当然这只是个网友杜撰的段子而已。军队更关心的问题是,雷达的电磁波能把军用炸药引爆吗?
现代炸药是非常安全的,很难被引爆。原因很简单,如果很容易就起爆,就会发生许多意外爆炸事故,而现代炸药的杀伤力非常惊人,后果不堪设想。
强大的无线电辐射确实有可能在一些电路上产生电火花,产生的感应电压超过周围介质(比如空气)的击穿电压时,感应电流就可以在介质中激发电火花(电弧)。这些电火花可以引燃周围的易燃物或易燃气体,甚至造成爆炸。
但这说的是易燃物体,现代炸药几乎和易燃完全拉不上关系,锤子敲甚至一般的火烤都未必能炸,绝大多数需要使用雷管等爆炸力量较为猛烈的装置才能引爆。所以萨德雷达直接引爆现代炸药的可能性几乎是不存在的。
不过,如果雷达辐射令导弹、炸弹的引信中出现感应电压,而导致错误工作,也有可能引爆导弹、炸弹。
但实际上这一可能性也非常低,因为几乎所有现代炸弹、导弹,都是用了多重引信,例如采用至少一个惯性保险,以及至少一个机械式的挂架解脱保险,但炸弹、导弹没有被投掷或者发射时,怎么都不能起爆,这令雷达辐射触发引信、引爆炸药的可能性进一步降低。
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电磁波场与地质雷达
电磁波场与地质雷达(Ground Penetrating Radar, GPR)
探空雷达---高频电磁波束的反射,探测目标。无耗介质(空气)传播,探测距离远。
地质雷达---高频(1M-1GHz )电磁波束的反射,探测目标。有耗介质(岩石,混凝土等固
态),探测距离小(一般几十CM —数米)
§1 电磁波场基本理论
§1.1 电磁波波动方程
谐波数学表达: P =P e
r
-j ω(t -)
v
=P e -j (ωt -κe ) (1)
电磁波—横波
电场波分量E ⊥ 磁场波分量 H
Maxwell 方程(无源区):
?E ?H
, ??E =-μ , ?t ?t
??H =0, ??E =0 (2)
??H =σE +ε
谐波电磁波
??H =-j ω(ε+j
σ
) E ??E =-j ωμH (3) ω
对上式分别求旋度, 谐波波动方程
?2E +κ2E =0, ?2H +κ2H =0
§1.2 矢量位 A(磁)
定义: H =??A ,E =-j ωμA +
1j ωε
?(??A ) (4)
?2A +κ2A =0 (5)
§1。3 偶极天线的电磁场 天线---电磁波场传感器
偶极天线—一段(d l )供有i (=Ie
-j ωt
)强度交流电的直导线
距离r 处的矢量位: A =
1Idle 4πr
-j ω(t -r )
κ
ω
(6)
直导线平行Z 轴, A =A z , 在球座标系中的分量:
A r =A z cos θ, A θ=-A z sin θ, A ?=0 由(4):
j -j κ2κj ~(-j κ+1) sin θ E r =c (2+3) cos θ,E θ=c (+2+3) sin θ,H ?=c ε
r r r r 2r r r
κ
Idle -j (ωt -κr ) ~=ε+j σ (7)
ε c =, ω4πωε
图1 偶极天线矢量位
远场区(辐射区 r >>λ) :
图2 偶极天线电-磁场与能量密度关系
-j κ2~-j κsin θ (8) s i n θ, H ?=c εE r =0, E θ=c
r r
传波方向 r (平面波): E θ?H ?
波阻抗:
E θ==H ?ε
ε+j
ω
=η (9)
§2 电磁波传波特征
§2.1介质的高频电磁特性
传播常数 κ=ω
μ(ε+j ) = α+j β
ω
α=ωμε
11 β=ωμε(10) (+() 2+1) ,(+() 2-1)
2ωε2ωε
r
-j ω(t -)
v
谐波数学表达: P =P e
=P e -j (ωt -κe ) =P e -j (ωt -αr ) ?e -βr (11)
电磁波速度: ν=(1) 介质 (
ω
α
σ
>>1) (良导体或低频): ωε
α≈/2, ν=2f /σμ,β≈/2 (12)
(2) 介质 (
σ
<1) (绝缘导体或高频):="">1)>
(13) με,v =ν0/με,β≈σ/2/
α≈ω
§2.2高频电磁波传波特征
Huygens-Fresnel 定律
高频电磁波—波射线,波前(平面波),介质界面上:Snell 定律, 折射,反射 波阻抗: η, 入射角:θi
反射系数 R 12=(η2cos θi -η1cos θi ) /(η2cos θi +η1cos θi ) 折射系数 T 12=2η2cos θi /(η2cos θi +η1cos θi )
R 12+T 12=1 书:P443 (4-3-3)
§3 地质雷达
§3.1 工作方式 §3.2 应用
(14)