球VS激光一個反射
Ⅰ 光的反射和折射
編輯本段光的反射規律
光遇到水面、玻璃以及其他許多物體的表面都會發生反射(reflection)。 垂直於鏡面的直線叫做法線;入射光線與法線的夾角叫做入射角;反射光線與法線的夾角叫做反射角。 在反射現象中,反射光線,入射光線和法線都在同一個平面內;反射光線、入射光線分居法線兩側;反射角等於入射角。這就是光的反射定律(reflection law)。 在反射現象中,光路是可逆的。
編輯本段光的反射基本概念
光的反射
光的反射
光的反射:光在兩種物質分界面上改變傳播方向又返回原來物質中的現象, 叫做光的反射。 理解光的反射定律
歸納
1在反射現象中,反射光線,入射光線和法線都在同一個平面內 2反射光線,入射光線分居法線兩側 3反射角等於入射角 可歸納為:「三線共面,兩線分居,兩角相等」 4在反射現象中,光路是可逆的 光的反射
編輯本段相對論
簡單介紹
1.共面 法線是反射光線與入射光線的角平分線所在的直線。 2. 異側 入射光線與反射面的夾角和入射角的和為90° 3. 等角 反射角=入射角。反射角隨入射角的增大而增大,減小而減小。 4. 可逆 光路是可逆的 如圖1(甲)中光線BO逆著原來的反射光線(圖乙)的方向射到界面上,這時的反射光線OA定會逆著原來的入射光線AO的方向射出去。 5. 根據光的反射定律作光路圖
做法
具體作法:先找出入射點,過入射點作垂直於界面的法線,則反射光線與入射光線的夾角的角平分線即為法線。若是確定某一條入射光線所對應的反射光線,則由入射光線、法線確定入射角的大小及反射光線所在的平面,再根據光的反射定律中反射光線位於法線的另一側,反射角等於入射角的特點,確定反射光線。
反射概念
6. 鏡面反射與漫反射 鏡面反射:平行光線射到光滑表面上時反射光線也是平行的,這種反射叫做鏡面反射。 漫反射:平行光線射到凹凸不平的表面上,反射光線射向各個方向,這種反射叫做漫反射。 鏡面反射和漫反射都是遵循光的反射定律 7. 反射的知識
編輯本段平面鏡反射的研究
性質
光線另一個重要的性質是反射。我國古代在這方面具有豐富的知識,在許多實際問題上都反映出來。 對人類來說,光的最大規模的反射現象,發生在月球上。我們知道,月球本身是不發光的,它只是反射太陽的光。相傳為記載夏、商、周三代史實的《書經》中就提起過這件事。可見那個時候,人們就已有了光的反射觀念。戰國時的著作《周髀》里就明確指出:「日照月,月光乃生,成明月。」西漢時人們乾脆說「月如鏡體」,可見對光的反射現象有了深一層的認識。《墨經》里專門記載一個光的反射實驗:以鏡子把日光反射到人體上,可使人體的影子處於人體和太陽之間。這不但是演示了光的反射現象,而且很可能是以此解釋月魄的成因。
成像
平面鏡成像,就是光線反射的結果。我國古代在這方面是很有創造性的。最早的時候,人們用靜止的水面作為光的反射面,當作鏡子使用(圖十二),這鏡子叫做「監」。西周金文里的「監」字寫起來很像一個人彎著腰向盛有水的盤子里照自己的像。這說明在三四千年前,就盛行著利用水面反射成像的方法。到了明清時代,一些窮苦人家也還使用著「水鏡」。《儒林外史》里寫的胡屠戶,不是要他那個官熱太盛的女婿范進,去撒尿照照自己的形容嗎?這話雖不大雅,但還是一種水鏡的遺制,胡屠戶決不是發明者。到了周代中期,隨著冶煉工藝的進步,才漸漸以金屬反射面代替水鏡,這才在「監」字的邊旁加以「金」,成了「鑒」或「鑒」,就是現在大量出土的所謂銅鏡了。至於玻璃(反射)鏡,那就更晚了。
墨經
關於平面鏡反射成像規律的研究,在周代後期就在進行了。《墨經》中就指出:平面鏡成的像只有一個;像的形狀、顏色、遠近、正倒,都全同於物體。它還指出:物體向鏡面移近,像也向鏡面移近,物體遠了,像也遠了,有對稱關系。這個總結是完全正確的。
編輯本段球面鏡反射的研究
球面鏡
春秋戰國時代,還出現了球面反射鏡,即所謂球面鏡。根擄反射面呈凹形和凸形的不同,分為凹球面鏡和凸球面鏡。物體置於鏡前,能在鏡中成像。凹球面鏡還能使一束平行光線反射後交於一點,這一點叫做焦點。凸球面鏡是發散鏡,那焦點是個虛焦點。由於太陽光線中帶有熱能,聚於一點投到物體,不但亮度大,而且發熱多,能使物體溫度升高而著火。 在西洋,傳說古希臘時候,羅馬人開了大隊兵船去進攻敘拉古,當時的物理學家阿基米德(西元前二八七至二一二年)曾用一面巨大無比的凹面鏡對著太陽,把光線聚於兵船上,燒掉了它,因而取得戰爭的勝利。當然這只是傳說而已。在我國古代,凹面鏡確實實在在是人們一種主要的取火工具。
用來取火
我國遠在周代就知道利用這種反射現象來取火。那時把這種取火用的凹面鏡叫做「陽燧」。《莊子》裡面就記載說:「陽隧見日,燃而為火。」到了西漢的《淮南子》里就進一步指出,用凹面鏡對日取火,艾草之類的引火物,放的位置既不能離鏡太遠,也不能太近。這里實際上就是指出,艾草必須置於焦點之上。在東漢時候,人們對於光的反射知識更加豐富了,了解到除了專用的陽隧外,凡是呈凹球面狀的反射面,只要摩擦得足夠光亮,都可以對日聚焦取火。當時有人就用金屬杯子的底部,對日聚焦取火,也還有用別的。這都表現了人們認識范圍擴大了。對於凹面鏡對日聚焦取火的原理,宋代沈括作了分析。他在《夢溪筆談》中說:「陽燧面窪,向日照之,光皆聚於內,離鏡一二寸,大如麻菽,著物則火發,此則腰鼓最細處也。」意思是,陽燧反射面呈凹形,對著太陽,光線經反射都聚於一點(即焦點),這一點距鏡面一二寸,像芝麻豆子那麼大,落到物體上就會發火,這一點好像是腰鼓最細的地方。這里把球面鏡反射光線的情況正確地描述出來,並且對焦點和焦距都進行了描寫。尤其是能指出焦點之所在,正像是腰鼓最細的地方,生動具體,使人們容易懂。據沈括說,當時這一類學問的研究叫做「格術」,既構成了專門學問,那一定是非常深入的,只是已經失傳了,很是可惜。
相關題目
發光體置於球面鏡前,光線經球面鏡的反射,也能成像;這同平面鏡反射成像是同樣的道理,但情況要復雜得多。我國古代在這方面的研究有驚人的成績,尤以《墨經》的記載為最早,而且達到了很高的水準。凸面鏡成像的情況比較簡單。不管物體放在鏡前的什麼它方,所成的像總是正立的縮小的一種。《墨經》只用「鑒團,景一」四個字把它總結了,意思是鏡面呈凸形(團即凸),所成之像只有一種情況--一個像。至於四面鏡,成像的情況要復雜一些。物體在球心以外,反射所成的像是縮小倒立的,在球心和焦點之間,可以用屏接著。物體在球心和焦點之間,所成的像是放大倒立的,在球心之外,也可以用屏接著。物體在焦點以內,所成的像是放大正立的,在鏡的後面,無法用屏接著。《墨經》有這樣一段記載:「鑒窪,景一小而易,一大而正,說在中之外內。」「窪」即凹,「鑒窪」就是指凹球面鏡。「中」是指球心至焦點這一段。《經》文的意思是說:物在「中」之外,即球心以外,成的像是「小而易」,即縮小倒立的;物在「中」之內,即焦點至鏡面之問,成的像是「大而正」,即放大正立的。這樣,好像還漏掉一個「大而易」的像。其實並不是的。原來《墨經》作者有他們特殊的實驗方法,即把觀察者自己的身體當作物體。觀察者從遠處向鏡面走來,當他還在球心以外,就看見自己的「小而易」的像;當走過了球心,進進球心和焦點之間(即「中」),理應有一個「大而易」的像,但在球心以外,即觀察者的身後,所以看不見;再前進,走過了焦點,又看見自己「大而正」的像了。如此說來,這條記載是完全忠實的,正確的。不僅如此,直接由觀察者去看自己的像,是一種很有意義的實驗方法。隔了兩千多年之後,即在本世紀初,號稱世界最高學府的英國劍橋大學的物理試卷上,曾有過類似內容的題目。
實驗
凹面鏡呈像實驗,沈括也做過;他把自己的手指當作物體,從鏡面開始慢慢移去。他說:「以一指迫而照之則正,漸遠則無所見,過此遂倒。」沈括記載得很忠實。當手指在焦點之內,所成的像是一個正立的虛像。當手指漸漸遠離鏡面,移至焦點時,成像在無窮遠,就「無所見」了。當手指移至焦點之外,就成為倒立的實像了。沈括的實驗方法,同《墨經》所記的實驗不同,他把物體與觀察者分開,因而能夠發現一個特殊點(即焦點),它是正像和倒像的分界點。這是一個十分重要的進展。此外,沈括還指出凹面鏡成像和針孔成像有某些相似之處,並且用生動易懂的比喻來說明物與像的位置的相對關系,以及針孔和焦點的作用。這些都說明了沈括對問題研究的深入。
研究
沈括還以他的科學素養,指出使用凸球面鏡中存在的一些問題。當時有人發現有些古鏡呈凸球面狀,不懂此中奧妙,就把它磨平。沈括認為這是錯誤的。他指出,古人鑄造反射鏡,大鏡子就呈平面,小鏡子就呈凸面。凹鏡照出人臉的像要大些,凸鏡照出人臉的像要小些。用小鏡看不到人臉的全像,所以把它做得稍凸一些,以便使人臉的像變小。這樣,鏡子雖小,仍然可以照見完整的人臉。造鏡子時要考慮鏡子的大小,以決定增減鏡子的凸起程度,使人臉的像和鏡子的大小相稱。這個說明是完全正確的,反映出沈括能夠利用自己的科學知識,解決生活中的實際問題,表現了一個科學家結合實際的正確態度。 我國古代研究球面鏡的當然還不止這些,這里再舉出一個人來,就是清代的虞兆隆。他在《天香樓偶得》中,批評沈括對凹球面鏡成像的解釋「亦未分明」。他用自己家藏的凹面鏡做實驗,發現那像「迫近則正,稍遠則閃爍無定,再遠之則皆倒矣,但所照甚為模糊,不若近照之明顯。」他見到了幾種情況,開始是正立的虛像,當物接近焦點時,像就「閃爍無定」了,過了焦點直至無窮遠「則皆倒」。物在焦點以外所成的倒立實像比較「模糊」,確是事實。看來,他的觀察是更仔細了。不但如此,他不滿足於沈括用「中間有礙」那樣抽象而籠統的解釋。提出用「轉照」的說法來解釋凹面鏡成像的倒立、模糊等現象。雖然虞兆隆的解釋不見得十分正確,但卻具體一些。
編輯本段透光鏡的研究
透光鏡
說到反射,不能不介紹一下我國古代一件奇妙的鏡子,那就是「透光鏡」。「透光鏡」的外形跟古代的普通銅鏡一模一樣,也是金屬鑄成的,背後有圖案文字,反射面磨得很光亮,可以照人。按理說,當以一末光線照到鏡面,反射後投到牆壁上,應當是一個平淡無奇的圓形光亮區。奇妙的是,在這個光亮區竟出現了鏡背面上的圖案文字,好像是「透」過來似的,故稱「透光鏡」。上海博物館珍藏的一面西漢透光鏡,背面有「見日之光,天下大明」八個字,甚至連同花紋都「透」在那個光亮區之中,清晰可見。這實在是令人難以設想的事。不但我國歷代科學家都研究它,近代國外計多科學家也感到驚奇,把它叫做「魔鏡」,紛紛研究它,企圖揭開這個謎。在十九世紀一段時間曾引起熱烈的討論,但是都沒有得到滿意的回答。近幾年,我國科學工作者運用現代科學技術手段對透光鏡進行研究,獲得了可喜的成就。
古鏡記
我國現在出土的銅鏡數量很大,其中秦以前的較多。但並沒有逐枚進行「透光」試驗,所以不能肯定這裡面一定沒有透光鏡。在宋代,沈括家藏一面透光鏡,背後的文字「極古」,以致連博學精深的他自己也不認識。可見,這不是一般的文字,可能是秦以前的東西。上海博物館珍藏的一面已確定為西漢的遺物,西漢以後,民間能製造的逐漸多起來。到了清代,江浙一帶的鏡工也能製造出來,並傳到日本。至於文字記載,清代的小說《古鏡記》里,敘述到一面「古鏡」,當「承日照之,則背上文畫,墨入影內,纖毫無失。」這里說的顯然就是透光鏡了。宋代沈括對所藏的透光鏡記載得十分詳細,此後歷代文人記載,題詠就更多了。
理論
銅鏡是如何「透光」的?最早作這方面研究和記錄的是沈括。他在《夢溪筆談》里記載說:「世上有一種透光鏡……把鏡子放在日光下,背面的花紋和二十個字都透射在屋壁上,很清楚。有人解釋說,由於鑄鑄時薄的她方先冷,背面有花紋的地方比較厚,冷得較慢,銅收縮得多一些,因此,文字雖在背面,鏡的正面也隱約有點痕跡,所以在光線下就會顆現出來。我考察了一下,認為這個道理是對的。我家有三個這樣的鏡子,又看見別家收藏的,都是一樣,花紋銘字絲毫沒有差異,樣式很古,唯有這種鏡子能夠透光,其他一些鏡子,即使是薄的,也不能透光,想必古人另有製造的方法。」這裡面,沈括解釋「透光」的原理,主要一點就是「文雖在背,而鑒面隱然有跡。」這是十分正確的。因為鏡背有花紋,致使鏡面也呈相似的凹凸不平,但起伏盡小,肉眼不能察見。當它反射光線時,由於長光程放大效應,就能夠在屏幕上反映出來。這個道理,清代物理學家鄭復光也作了十分貼切的說明。他指出:靜止的水面是很平的,但經它反射的光線投到牆壁上,也看到有點動湯,就因為水面實際上存在起伏的波紋。這個說明是多麼具體而確切,以致在本世紀二一十年代英國物理學家布拉格,討論「透光鏡」時,對這個問題也作這樣類似的說明。
技藝
古人究竟用什麼方法使銅鏡的正面能有相似於鏡背的花紋痕跡呢?據沈括記載,宋代以前的人認為,那是因為鏡背上有凸出的花紋,故各處的厚薄不同,鑄造時冷卻有先後,收縮程度有差異,因此形成鏡面「隱然有跡」。這個解釋為沈括所同意,本世紀許多外國科學家也都表示首肯。1975年有人還用實驗方法證明它是正確的。但是元代的一位考古學家名叫吾丘衍,提出另一種解釋。他說是在鏡面用另一種銅料嵌入一幅和背面完全相同的花紋圖案,然後磨平,鏡面就能「隱然有跡」。這樣,鏡面各部分反射光線的能力大小不一樣,所以反射的光亮區中就可以看到花紋圖案了。這個解釋也是通的,而且吾丘衍曾親自眼看到有人為了驗證其說,不惜打碎一面透光鏡來檢查,證明屬實。後來,明代科學家方以智,支持這個解釋,並加以補充。言之鑿鑿,不容置疑。除了這兩種製法以外,還有一種方法,就是鑄成銅鏡後,用一榻壓磨棒在鏡面上刮擦壓磨,薄處受壓磨,向一處稍微鼓起,壓力去掉以後,這些薄處仍稍凸出,如以汞膏磨鏡,更可使薄處稍稍膨脹而更加鼓起,因而鏡面也就「隱然有跡」了。這個方法傳到日本,他們至今還在用以製造出透光鏡來。歐洲依法試制,也得成功。由上述可知,我國古代製造透光鏡的方法是多種多樣的。不管用那種方法,要製成功透光鏡,工藝要求都是很高的。在古代能夠做到這個地步,實在令人驚嘆不已。可惜這種絕招「終秘不宣」,使透光鏡的製作技藝失傳,真是可嘆!
不同光反射
8、光在反射時有一部分光會被物體吸收。 各光是有紅、綠、藍三色光按不同比例混合而成的。我們能看見的物體除黑色外都要反色光。白色物體反射所有光,看起來就是白色,灰色物體也反射各色光但只反射一部分。其他物體只要是什麼顏色就反射能按一定比例混合而本色的光。 附:紅光加綠光是黃光,綠光加藍光是青光,紅光加藍光是紫光,紅黃藍加起來就是白光 在白光通過三棱鏡時,不同顏色的單色光的偏折程度不同,紅光偏的最小,所以一盤在光屏成像時是在最上面,藍最大 透明體的顏色是由透過的光色決定的( 當光通過透明體時,透明體是什麼顏色,就能透過什麼顏色的光) 不透明體的顏色是由反射的光色決定的(當光遇到不透明體時,不透明體是什麼顏色,就能反射什麼顏色的光)
編輯本段光的反射實驗
目的和要求
總結光射到物體表面上發生反射的規律: 1.反射光線跟入射光線和法線在同一平面內,反射光線和入射光線分居法線兩側; 2.反射角等於入射角。
儀器和器材
光的反射演示器,其結構如圖2.3-1所示,M是一塊平面鏡,鑲在一塊木板上,白色光屏E垂直固定在木板上,白色光屏F可以繞垂直於鏡面的ON軸轉動,E、F屏上畫有以O為圓心的圓弧,上面標有刻度。 平行光源(J2501型光具盤的光源),低壓電源(J1201型)。 【實驗方法】 1.調整光源的位置,使一束光沿平面E內任一直線AO射到平面鏡上的O點。繞ON軸轉動平面F,尋求由O點反射的光線,只有當平面F和平面E在同一平面內時,才能在F上見到反射光線,平面F在其他位置時,F上都沒有反射光線。得出反射光線跟入射光線和法線在同一平面內,反射光線和入射光線分居法線兩側的結論。 2.平面F和E處在同一平面時,觀察到光的反射,從E、F屏上讀出入射角、反射角的值,得出反射角等於入射角。 3.在平面E內改變入射光線的角度,重復步驟2。總結得出反射定律。 4.先使平面F和E成任一夾角。轉動光源的位置,在E平面內看到反射光線。轉動平面E找到入射光線和法線所在的平面,加深對反射定律的理解。
注意事項
1.初中學生缺乏空間想像力,理解反射定律中線和面的空間關系是一個難點。實驗過程中應注意幫助學生建立空間概念,直觀地建立起光的反射圖象。 2.入射光線是具有一定寬度的光帶,為了在光屏上顯示出光傳播的路線,入射光帶的軸線與光屏需成一個較小的角度。同樣,反射光線也是具有一定寬度的光帶,因此,當平面E與F有較小的角度時,光屏F上仍能有短的亮線。實驗時要注意盡量減小光帶的寬度,並且避開這個較小角度的位置,以免造成混亂。
參考資料
1.平行光源除了選用J2507型光具盤的光源之外,還可以用激光器、手電筒(要有較好的聚光效果)或日光。本實驗對於光源還有兩點要求:(1)寬光束光源都需配用狹縫,通過狹縫取一細束平行光作為入射光線;(2)能夠改變投射到鏡面上光線的角度。例如,取日光作光源,可以藉助於一對平面鏡Q1和Q2使一束日光投射到平面鏡M上,稍稍移動並且轉動平面鏡Q2,可以使投射到O點的光線的角度改變(圖2.3-2)。
2.光的反射實驗也可用米勒儀(圖2.3-3)或圓形光碟(包含在J2501型光具盤內)來做。由於這些儀器中的鏡面可以繞入射點O轉動,驗證反射角等於入射角比較方便,但不易說明反射鏡面、法線、入射光線和反射光線的空間關系。 提示:本小實驗可輔以「光現象」部分的物理實驗教學,以此培養和提高學生的實驗能力和素養。 讓光線逆著反射光線的方向射向鏡面,可以看到,反射光線逆著原來入射光線的方向射出。 這表明,在反射時,光路是可逆的。
光的折射定律
1、折射光線和入射光線分居法線兩側
(法線居中) 2、折射光線、入射光線、法線在同一平面內。(三線一面) 3、當光線從空氣斜射入其它介質時,角的性質:折射角小於入射角;(在空氣中的角總是大的,註:不能在考試填空題中使用) 4、當光線從其他介質射入空氣時,折射角大於入射角。(以上兩條總結為:誰快誰大。即為光線在哪種物質中傳播的速度快,那麼不管那是折射角還是入射角都是較大的角) 5、在相同的條件下,入射角越大(越小),折射角越大(越小)。 6、折射光線與法線的夾角,叫折射角。 P.S.: 1、光線垂直入射時,折射光線、法線和入射光線在同一直線上。 傳播方向不變,但光的傳播的速度改變。 2、在光的折射中,光路是可逆性的。 3、不同介質對光的折射本領是不同的。空氣>水>玻璃(折射角度){介質密度密的角度小於介質密度稀的角度} 4、光從一種透明均勻物質斜射到另一種透明物質中時,折射的程度與後者分析的折射率有關。 5、光從空氣斜射入水中或其他介質時,折射光線向法線方向偏折。 6、光垂直射向介質表面時,傳播方向不變。
編輯本段特殊情況:全反射
光由光密(即光在此介質中的折射率大的)媒質射到光疏(即光在此介質中折射率小的)媒質的界面時,全部被反射回原媒質內的現象。光由光密媒質進入光疏媒質時,要離開法線折射,如圖所示。當入射角θ增加到某種情形(圖中的e射線)時,折射線延表面進行,即折射角為90°,該入射角θc稱為臨界角。若入射角大於臨界角,則無折射,全部光線均反回光密媒質(如圖f、g射線),此現象稱為全反射。
這就是光纖通信的原理。只有在光線從水或玻璃射向空氣時才會產生。
編輯本段生活聯系
1、魚兒在清澈的水裡面游動,可以看得很清楚.然而,沿著你看見魚的方向去叉它,卻叉不到.有經驗的漁民都知道,只有瞄準魚的下方才能把魚叉到. 魚叉叉向的是魚的虛像。而若使用激光槍射魚,要瞄準所看到的像的下方,因為光線在水中也會發生折射。 從上面看水,玻璃等透明介質中的物體,會感到物體的位置比實際位置高一些.這是光的折射現象引起的,光在水和空氣的界面上發生折射,折射光線遠離法線方向,人們根據光沿直線傳播的經驗,逆著折射光線看去就會看到物體上方的虛像。 2、由於光的折射,池水看起來比實際的深度淺.所以,當你站在岸邊,看見清澈見底,深不過齊腰的水時,千萬不要貿然下去,以免因為對水深估計不足,驚慌失措,發生危險. 3、把一塊厚玻璃放在鋼筆的前面,筆桿看起來好像"錯位"了,這種現象也是光的折射引起的. 原來玻璃能將光速減慢35%,當光從空氣傳播到玻璃中,速度就會變慢,並改變傳播的方向,筆桿看起來就好像"錯位"了。 4、漁民在叉魚時,總是往下叉,這是因為光從水面到空氣發生了折射;某人在水中看岸上的樹時,看到的樹要比實際的位置高,這是因為光從空氣到水面發生了折射,折射光線向靠近法線方向偏折。 5、海市蜃樓是因為光的折射造成的。 6、一枚硬幣放在杯底,把杯子移動到眼睛看不到的地方,往杯里倒水,就能看見硬幣。這是因為光的折射。 7.清晨看太陽時,太陽變扁了。當太陽在地平線以下時,我們就可以看到太陽,是發生了光的折射。
編輯本段折射的物理本質
光是一種電磁波,在傳播過程中有兩個垂直於傳播方向的分量:電場分量和磁場分量。當電場分量與傳播過程中的每一個原子發生作用,引起電子極化,即造成電子雲和原子荷重心發生相對位移。其結果是一部分能量被吸收,同時光的速度被增大,方向發生變化,導致折射的發生。。。
Ⅱ 很早以前的游戲了,是個鏡面反射游戲 毛毛球蹦來蹦去的,通過鏡面反射來抵消那些激光從而通過關卡就出小毛
玩過,也忘了
Ⅲ 月球激光反射鏡的月球激光反射鏡-成果
月球激光測距來實驗是還在進行中自的實驗,這項長期實驗已經有了一些成果: 月球與地球的距離以每年3.8厘米的速率不斷的逐漸增加,這種速率已經被認為異常的高。 月球很可能有個液態的核心,大約是月球半徑的20%。 宇宙中的萬有引力是非常穩定的。從1969年迄今牛頓引力常數 G的變化上限值小於10^11之1。 在高精度下已排除任何諾特維特效應 (使地球和月球朝向太陽,與組成相關的微分加速度) 的可能性 ,強烈支援強等效原理的有效性。 月球激光測距實驗結果的月球軌道精確度在愛因斯坦引力理論 (廣義相對論) 預測的范圍內。 月球上有反射器的存在被用來反駁阿波羅登月是造假的謬論。例如,APOLLO 合作研究 的光子脈沖返回圖表,顯示在此處,阿波羅登陸地點,有符合錐棱鏡陣列的模組存在。
Ⅳ 月亮與地球的距離有多少
月球作為一名「衛士」,同它的「主人」——地球是相處得很好的。它誕生40多億年以來,始終圍繞著地球不停地轉動。
此外,它還是滿天星斗中離地球最近的一顆星,平均距離只有384401千米。月球到地球的距離,只有太陽到地球距離的1/400。
38萬多千米,一顆速度為500米/秒的炮彈,需要飛行9天;每秒傳播332米的聲音,需要傳播13天。
即使是光線,從月亮到達地球,也得走1.25秒鍾。這樣遙遠的距離是如何測量出來的呢?用皮尺測量嗎?天各一方,人如何在遼闊的宇宙空間一下一下擺弄皮尺呢?幸好,科學家們有聰明才智,他們會出主意,能想辦法。在天文學家的精心鑽研下,一個個巧妙的辦法想出來了。
第一次測量月球距離的是古希臘的喜帕恰斯。他利用月食測量了月亮距離。當時希臘人已經意識到,月食是由於地球處於太陽和月亮中間,地影投射到月面上造成的。根據掠過月面的地影曲線彎曲的情況,能顯示出地球與月亮的相對大小,再運用簡單的幾何學原理,便可以推算出月亮的距離。看,月亮主演的月食這部電影對古人認識月球和地球之間的關系起到了多麼重要的作用啊!
喜帕恰斯得出,月亮到地球的距離幾乎是地球直徑的30倍。假若他採納了埃拉特塞尼的地球直徑數字,那麼月亮到地球的距離是381000千米,和今天採用的數字很相近。
1751年,法國的拉朗德和拉卡伊,用三角法精確地測量了月亮的距離。三角法是測量隊常用的一種方法,它能用來測量不能直接到達的地方的距離。
比如,在一條奔騰咆哮的河對岸有一建築物,要想知道它的距離,又不能渡過河去,就可以用三角法測量。
方法是在河這邊選取兩個基點,量出它們之間的距離(這兩個基點之間的連線叫基線),然後在兩個基點上分別量出被測目標同基線的夾角,就可以計算出被測建築物的距離。拉朗德和拉卡伊所用的正是這種方法。
不過,由於天體都很遙遠,用三角法測量天體時,基線要取得很長。拉朗德和拉卡伊選取柏林和好望角作基點。拉朗德在柏林,拉卡伊在好望角,同時觀察月亮。他們測得月亮離地球是384400千米。
隨著科學技術的發展,20世紀50年代以來,先後發展了雷達測月和激光測月。雷達測月在1946年開始試驗,1947年首次獲得成功。用這種方法測量的月—地距離是384403千米,誤差在1千米之內。目前國際天文界共同採用的數字是384401千米。
激光的發明,特別是1960年第一台紅寶石激光器問世,使得天文學家有可能將雷達天文擴展到光學波段。在測量月—地距離時,人們用激光雷達代替無線電雷達,這就是在科學界很受推崇和注意的激光測月。
由於激光的方向性極好,光束非常集中,單色性極強,因此它的回波很容易同其他形式的光區分開來,所以激光測月的精確度遠比雷達測月高,可精確到幾十厘米。
第一次成功地接收到月面反射回來的激光脈沖是1962年,它為激光測月拉開了序幕。7年以後,美國用「阿波羅—11號」宇宙飛船把2名宇航員送上了月球。
他們在月面上安裝了供激光測距用的光學後向反射器組件。這個組件反射的激光脈沖,將嚴格地沿著原路返回地面激光發射站,供地面接收。用這種方法測量月—地距離,精度可達到8厘米。
Ⅳ 奧日與黑暗森林攻略第一關怎麼打怪獸
這個是奧日與黑暗森林攻略第一關詳細的攻略
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Ⅵ 利用激光可以很容易地測出地球和月球之間的距離.在地球上向月球發射激光並接受由月球反射回的激光,共用
解答:抄已知:v=3×108m/s t=
2.56s |
2 |
求:襲s=?
解:
∵v=
s |
t |
∴月球到地球的距離是s=vt=3×108m/s×1.28s=3.84×108m.
答:月球到地球的距離是3.84×108m.
Ⅶ 如何測量太陽和地球的間距,激光能反射回來嗎
利用激光束,的反射遠離來測量距離。我的問題是,激光束一定可以筆直的反射回來嗎?比如射到某個斜面,然後反射到了其他的地方怎麼辦呢?
其實這個不是問題,多試幾次總會成功的,測距又不是一次性的。此外,激光反射法需要在目標天體上安裝反射器,想用這種方法測量太陽和地球的距離是不可能的。除了在月球上有放置了激光反射器之外,其他太陽系天體上都沒有這樣的裝置,這就需要使用雷達波反射法來測量它們的距離。這種方法的原理類似於激光測距法,通過向天體表面發射雷達波,等待雷達波被反射回地球,然後測出時間差,再除以2,最後再乘以光速,這就是天體的距離。然而,我們並不能使用雷達反射法直接測出地球和太陽的距離,因為太陽是等離子體,無法反射可測的雷達波,我們只能通過間接的方法來測出日地的距離,下面簡單介紹一種方法。
為了測出日地距離,我們需要金星的幫助,它是平均距離與地球最近的行星。由於金星和地球繞太陽公轉的軌道偏心率較低,它們的軌道可近似認為呈現圓形。想像一下,在地球和金星不斷繞太陽公轉的過程中,在地球上看到的金星和太陽的距離有遠有近,即金星和太陽與地球連線所呈的夾角有大有小,這個夾角被稱作距角。當在地球上看到金星距離太陽最遠時,此時距角最大,這被稱作大距。由於大距會出現在太陽的兩側,所以有東大距與西大距之分。不管怎樣,在金星大距時,地球和金星的連線與金星公轉軌道相切,這意味著地球和金星的連線垂直於金星和太陽的連線,示意圖如下:
只要我們測出地球和金星的距離d以及金星大距的數值,那麼,根據三角函數關系,可以計算出地球和太陽的距離r:
r=d/cos
通過雷達法很容易測出金星在大距時與地球的距離約為1.007億公里,另外金星的大距為47.8度,代入可以計算出日地距離約為1.5億公里。
除此之外,測量日地距離的方法還包括金星凌日法。
Ⅷ 地球和月球之間的距離(用科學計演算法表示)
用激光測量,通過激光發射到收到反射激光的時間t和光速c可計算距離s。
s=(c*t)/2
Ⅸ 激光干涉儀和激光跟蹤儀是同一種產品嗎
首先明確一復個觀點:激光干涉儀制和激光跟蹤儀不是同一種產品。
激光干涉儀,以激光波長為已知長度,利用邁克耳遜干涉系統測量位移的通用長度測量儀器,它主要用於各類數控機床、測長機(儀)、三坐標、線性模組、自動化設備等。
Ⅹ 利用激光可以很容易的測出地球和月球之間的距離在地球上向月球發射激光並接收由月球反射回來的激光共用時