المپياد جهاني فيزيك
 پيوندهاي المپياد فيزيك
 
 رادار - بخش اول (زنگ تفريح شماره‌ي 59)
رادار - بخش اول (زنگ تفريح شماره‌ي 59)زنگ تفريح فيزيك
آشنايي با مفاهيم
 

رادار - بخش اول






چكيده
اهداف آموزشي
  اهداف آموزشي در حوزه‌ي شناختي – دانش
    - «دانش امور جزوي» > «دانش اصطلاح‌ها»
    - «دانش امور كلي»> «دانش اصل‌ها و تعميم‌ها» 
  اهداف آموزشي در حوزه‌ي شناختي - توانايي‌ها و مهارت‌هاي ذهني
    
- «فهميدن» > «ترجمه» > «تفسير»
    - «فهميدن» > «ترجمه» > «تحليل»
  اهداف آموزشي در حوزه‌ي عاطفي
    - «دريافت كردن (توجه)» > «آگاهي»
  نتايج مورد نظر 
    - آشنايي با رادار  
    - تعريف «اكو»
    - تعريف انتقال دوپلر
 محتواي آموزشي
    - انعكاس امواج 
    - انتقال دوپلر 


   

مقدمه
رادار پديده‌اي است كه در اطراف ما مورد استفاده قرار مي‌گيرد. ولي ديده نمي‌شود. كنترل ترافيك هوايي رادار را براي رديابي هواپيماها هم بر روي زمين هم در آسمان استفاده مي‌كنند و همچنين هواپيماها را براي نشستن آرام و صحيح در باند فرود راهنمايي مي‌كند. پليس از رادار براي سرعت سنجي ماشين‌ها استفاده مي‌كند. ناسا، رادار را براي نقشه‌برداري زمين و ديگر سيارات، رديابي ماهواره‌ها و فضانوردان و كمك به تغيير مسير حركت آن‌ها استفاده مي‌كند. مراكز نظامي از آن براي تشخيص دشمن و هدايت سلاح‌ها استفاده مي‌كنند.

هواشناسان از آن براي رهگيري طوفان‌ها و گردبادها استفاده مي‌كنند. شما حتي گونه‌اي از رادار را در فروشگاه‌ها نيز مي‌بينيد. درهاي خودكار وقتي كه مشتري به در نزديك مي‌شوند با دريافت موج برگشتي فعال شده و باز مي‌شوند. همان‌طور كه مي‌بينيد رادار فناوري بسيار مفيد و در دسترسي است. وقتي مردم رادار را استفاده مي‌كنند، معمولا يكي از سه حالت ذيل را انجام مي‌دهند:

 

شكل 1- شناسايي يك شئ در فاصله‌اي معين- وقتي چيزي در حال حركت است،
مانند هواپيما؛ وقتي شئي به‌صورت ساكن زير زمين باشد. در برخي حالت‌ها
رادار را مي‌تواند شناسايي كند: براي مثال مي‌توان ار طريق آن نوع هواپيما
 را نيز مشخص كرد.

 

 

شكل2- به‌دست آوردن سرعت يك شئ – اين نوع رادار را پليس استفاده مي‌كند.

شكل 3- نقشه برداري- شاتل‌هاي فضايي و مدارگردها – از ابزاري به‌نام «روزنه‌ي مصنوعي رادار»
براي به‌دست آوردن جزئيات نقشه‌هاي توپوگرافي سطح سيارات و قمرهاي آن‌ها استفاده مي‌كنند.

 

هر سه نوع كاربرد را مي‌توان با دو اصطلاح روزمره‌ي شناخته شده مورد استفاده قرار داد: اكو (Echo) و انتقال دوپلري (Doppler Shift). اين دو مفهوم را در حوزه‌ي صوت مي‌توان فهميد. گوش‌هاي شما اكو و انتقال دوپلري را هر روز مي‌شنوند. رادار از فناوري مشابه امواج راديويي بهره مي‌برد.

اكو چيزي است كه شما هر روز آن را تجربه مي‌كنيد. اگر به سمت يك چاه يا در غار داد بزنيد، اكو را چند لحظه بعد خواهيد شنيد. اكو به اين دليل اتفاق مي‌افتد، امواج صوتي در فرياد شما از روي سطح (آب در انتهاي چاه يا ديوارها‌ي غار) بازتاب مي‌شود و شما آن را مي‌شنويد. مدت زمان بيم فرياد فرياد شما تا لحظه‌اي كه شما اكو را مي‌شنويد، باعث به‌دست آوردن فاصله‌ ‌ي شما تا سطحي كه اكو را ايجاد كرده نيز مي‌شود.

انتقال دوپلرينيز پديده‌اي روزمره است. احتمالا شما آن را روزانه (اغلب بدون اين‌كه به آن توجه كنيد يا آن را تشخيص دهيد) تجربه مي‌كنيد. انتقال دوپلري وقتي اتفاق مي‌افتد كه صوت به‌وسيله‌ي انعكاس يا توليد صدا توسط يك شئ در حال حركت شنيده ‌مي‌شود. انتقال دوپلري در حد خاصي صداي غرش توليد مي‌كند. دراين‌جا انتقال دوپلري را درك مي‌كنيد (مي‌توانيد آن را در پاركنيگ خالي هم آزمايش كنيد). فرض كنيم ماشيني با سرعت 96 كيلومتر در ساعت به سمت شما در حركت بوده و صداي موتور آن را مي‌شنويد. شما صداي ماشين را در حالي كه روبه‌ افزايش است مي‌شنويد. مي‌فهميد كه در حال نزديك شدن است. ولي وقتي ماشين از كنار شما مي‌گذرد، صدا ناگهان كم مي‌شود. صدا چون يكنواخت است آن را فقط بلندي آن تغيير مي‌كند. تغييري كه حس مي‌كنيد همان انتقال دوپلري است.

غرش صوتي

فرض كنيد ماشيني با سرعت 1120 كيلومتر در ساعت به‌‌سمت شما در حركت است. ماشين بوق مي‌زند. امواج صوتي بوق سريع‌تر از سرعت صوت نمي‌توانند حركت كنند. بنابراين ماشين و بوق در حدود 1120 كيلومتر در ساعت به‌سمت شما مي‌آيند. در نتيجه همه‌ي صداهايي كه از ماشين مي‌آيند، در حال شديدتر شدن هستند. شما چيزي نمي‌شنويد، بلكه فقط مي‌بينيد ماشين به شما نزديك مي‌شود. دقيقا در لحظه‌اي كه ماشين به شما مي‌رسد، همه‌ي صداها ناگهان بسيار بلند مي‌شوند! اين غرش صوتي است.

وقتي قايقي در آب سريع‌تر از حركت امواج در حركت باشد پديده‌ي مشابهي اتفاق مي‌افتد (سرعت حركت امواج درياچه ممكن است حدود 8 كيلومتر در ساعت باشد؛ اين سرعت براي كُل سطح‌ آب تقريبا يكسان است). امواجي كه قايق توليد مي‌كند، روي هم ناباشته شده و به شكل 7 در مي‌آيند. اگر از بالا به قايق نگاه كنيد متوجه شكل گيري اين امواج خواهيد شد. امواج كماني شكل يكي از انواع غرش‌هاي صوتي هستند. زاويه‌ي اين شكل خاص (7) از امواج را سرعت قايق مشخص مي‌كند.

 

1386/11/19لينک مستقيم

نظر شما پس از تاييد در سايت قرار داده خواهد شد
نام :
پست الکترونيکي :
صفحه شخصي :
نظر:
تاییدانصراف
 
 المپياد فيزيك

 

     

 

 

صفحه‌ي اصلي

     

 

راهنماي سايت

     

 

 

آموزش

     

 

بانك سوال

     

 

 

مسابقه

     

 

 

زنگ تفريح

     

 

 

مصاحبه و گزارش

     

 

 

معرفي كتاب

     

 

 

مشاوره

     

 

 

پرسش‌و‌پاسخ‌علمي

     

 

اخبار

 

فعاليت‌هاي علمي

 سايت‌هاي المپياد فيزيك
 بازديدها
كاربران غيرعضو آنلاينكاربران غيرعضو آنلاين:  963
 كاربران عضو آنلاين:  0
  کل كاربران آنلاين:  963