Блок-схема радіолокаційної станції

Основні принципи радіолокації:

1. створення гостронапрямленого радіопроменя;

2. відбивання хвиль від об’єкта;

3. прийом відбитого сигналу, який указує на наявність виявлювального об’єкта на шляху радіохвиль;

4. визначення часу між випромінюванням і прийомом радіосигналу для обчислення відстані до виявленого об’єкта.

Визначення відстані здійснюється шляхом вимірювання загального часу проходження радіохвиль до цілі й назад. Оскільки швидкість радіохвиль в атмосфері практично постійна.

c = 3·10⁸ м/с.

То

Унаслідок розсіювання радіохвиль до приймача доходить лише незначна частина випромінюваної передавачем енергії. Тому приймачі радіолокаторів підсилюють прийнятий сигнал у 10¹² разів.

Найбільш широко застосовують радіолокацію на флоті, в авіації й космотехніці. Завдяки радіолокаційним установкам рух кораблів є безпечнішим за будь-якої погоди й часу доби.

Застосування радіолокаційних установок на аеродромах робить безпечними зліт і посадку літака за будь-яких умов.

Дуже великого значення набула радіолокація у військовій справі. Так, війська ППО можуть вчасно виявити літак чи ракету.

Сьогодні застосування радіолокації стає все більш різноманітним. За допомогою локаторів спостерігають за метеорами у верхніх шарах атмосфери. Локатори використовуються в космічних дослідженнях. Кожен космічний корабель має на борту декілька радіолокаторів. Велику роль у дослідженні планет Сонячної системи відіграли радіотелескопи

 

Природа світла.

 

Розділ фізики, який вивчає світлові явища називається оптикою.

Перші уявлення про природу світла були закладені ще з давніх-давен. Вони були дуже наївні. Вважалось, що з ока виходять особові тонкі щупальця і зорові уявлення виникають при обмацуванні їми предметів.

Грецький філософ Платон створив одну з перших теорій світла. Евклід і Арістотель дослідницьким шляхом установили такі основні закони оптичних явищ, як прямолінійне поширення світла і незалежність світлових пучків, відбиття та заломлення світла.

Незважаючи на те, що теоретичні положення древніх філософів, а пізніше й учених середніх століть були недостатніми й суперечливими, вони сприяли формуванню правильних поглядів на сутність світлових явищ і заклали п підвалини для подальшого розвитку світла й створення різноманітних оптичних приладів. У міру накопичення нових відомостей про властивості світлових явищ змінилася і точка зору на природу світла.

Учені вважають, що історію вивчення природи світла варто почати з XVII ст. в цей час виникли майже одночасно дві теорії природи світла:

 

- Корпускулярна: світло – це потік частинок, що йдуть від джерела в усі сторони (перенос речовини). Її висунув Ньютон.

- Хвильова: світло – це хвиля, що поширюється в особовому, гіпотетичному середовищі – ефірі, який заповнює весь простір і проникає всередину всіх тіл. Її висунув Христіан Гюйгенс та Роберт Гук

 

Довгий час ці дві теорії існували паралельно, і ні одна з них не могла отримати перемоги. На основі корпускулярної теорії біло важко пояснити, чому світлові проміні, перетинаючись у просторі, не діють один на одний. Бо світлові частинки повинні зтикатись і розсіюватися.

Хвильова ж теорія це легко пояснювала, бо хвилі, наприклад, у воді вільно проходять одна крізь другу, при цьому не впливають одна на одну.

Але прямолінійне поширенні світла, що приводить до утворення тіней за предметами, хвильова теорія не могла пояснити, а згідно корпускулярної теорії прямолінійне поширення є просто слідством закону інерції.

 

Таке невизначене положення відносно природи світла було аж до початку 19ст, поки не було досліджене явище обгинання світлом перешкод (дифракція) і явище посилення та послаблення світла при накладанні світлових променів один на одний (інтерференція). Ці явища властиві виключно хвильовому руху. Пояснити їх на основі корпускулярної теорії неможна. Тому здавалося, що хвильова теорія одержала перемогу. Ця впевненість закріпилася ще у 2 половині 19ст., коли Максвелл довів, що світло є окремим випадком електромагнітних хвиль. Після експериментального виявлення електромагнітних хвиль Герцем не залишилось ніяких сумнівів, що при поширенні світло веде себе як хвиля. Їх не має і зараз.

 

- Електромагнітна теорія світла: що світло - це електромагнітні хвилі. Але не всі електромагнітні хвилі створюють відчуття світла, а тільки ті, які знаходяться в діапазоні частот: 4 ∙ 10¹⁴ Гц - 7,5 ∙ 10¹⁴ Гц. Ії висунув Д. Максвел (60-70 - ті рр. ХІХ ст.).

При переході в інше середовище міняється довжина хвилі і швидкість, а частота лишається сталою.

Кожному кольору відповідає і певна частота електромагнітних хвиль. Наприклад: червоний 4 ∙10¹⁴ Гц, а фіолетовий 7,5∙10¹⁴ Гц.

Електромагнітна теорія також не могла пояснити всі оптичні явища (фотоефект, тиск світла).

 

- Квантова теорія світла була висунута у 1990 р. німецьким фізиком Максом Планком, яка доповнює і розширює електромагнітну теорію.

 

За квантовою теорією світло випромінюється не безперервно, а квантами (фотонами) - певними неподільними порціями електромагнітної енергії.

Фотон (квант) існує до тих пір, поки рухається, він не має маси спокою. При зустрічі з речовиною, він зникає, а енергія переходить до речовини.

 

Зв'язок між квантовою і хвильовою теорією виражається за формулою Планка:

Е = h ∙ n Е =

Е - енергія кванта;

n - частота коливань

l - довжина хвилі;

h - стала Планка.

h = 6,62 х 10^-34 Дж ∙ с

 

Але на початку 20ст. уявлення про природу світла почали корінним чином змінюватись. З’ясувалось, що при випромінюванні і поглинанні світло веде себе як потік частинок. Були відкриті квантові властивості світла. Виникла незвичайна ситуація: явища інтерференції і дифракції можна було пояснити вважаючи світло хвилею, а явище випромінювання і поглинання – вважаючи світло потоком частинок.

А взагалі природа світла дуалістична - двоїста. Одні явища пояснюються хвильовою теорією, а інші - квантовою.

Таким чином для світла властив корпускулярно-хвильовий дуалізм.