球VS激光一个反射
Ⅰ 光的反射和折射
编辑本段光的反射规律
光遇到水面、玻璃以及其他许多物体的表面都会发生反射(reflection)。 垂直于镜面的直线叫做法线;入射光线与法线的夹角叫做入射角;反射光线与法线的夹角叫做反射角。 在反射现象中,反射光线,入射光线和法线都在同一个平面内;反射光线、入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。这就是光的反射定律(reflection law)。 在反射现象中,光路是可逆的。
编辑本段光的反射基本概念
光的反射
光的反射
光的反射:光在两种物质分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象, 叫做光的反射。 理解光的反射定律
归纳
1在反射现象中,反射光线,入射光线和法线都在同一个平面内 2反射光线,入射光线分居法线两侧 3反射角等于入射角 可归纳为:“三线共面,两线分居,两角相等” 4在反射现象中,光路是可逆的 光的反射
编辑本段相对论
简单介绍
1.共面 法线是反射光线与入射光线的角平分线所在的直线。 2. 异侧 入射光线与反射面的夹角和入射角的和为90° 3. 等角 反射角=入射角。反射角随入射角的增大而增大,减小而减小。 4. 可逆 光路是可逆的 如图1(甲)中光线BO逆着原来的反射光线(图乙)的方向射到界面上,这时的反射光线OA定会逆着原来的入射光线AO的方向射出去。 5. 根据光的反射定律作光路图
做法
具体作法:先找出入射点,过入射点作垂直于界面的法线,则反射光线与入射光线的夹角的角平分线即为法线。若是确定某一条入射光线所对应的反射光线,则由入射光线、法线确定入射角的大小及反射光线所在的平面,再根据光的反射定律中反射光线位于法线的另一侧,反射角等于入射角的特点,确定反射光线。
反射概念
6. 镜面反射与漫反射 镜面反射:平行光线射到光滑表面上时反射光线也是平行的,这种反射叫做镜面反射。 漫反射:平行光线射到凹凸不平的表面上,反射光线射向各个方向,这种反射叫做漫反射。 镜面反射和漫反射都是遵循光的反射定律 7. 反射的知识
编辑本段平面镜反射的研究
性质
光线另一个重要的性质是反射。我国古代在这方面具有丰富的知识,在许多实际问题上都反映出来。 对人类来说,光的最大规模的反射现象,发生在月球上。我们知道,月球本身是不发光的,它只是反射太阳的光。相传为记载夏、商、周三代史实的《书经》中就提起过这件事。可见那个时候,人们就已有了光的反射观念。战国时的著作《周髀》里就明确指出:“日照月,月光乃生,成明月。”西汉时人们干脆说“月如镜体”,可见对光的反射现象有了深一层的认识。《墨经》里专门记载一个光的反射实验:以镜子把日光反射到人体上,可使人体的影子处于人体和太阳之间。这不但是演示了光的反射现象,而且很可能是以此解释月魄的成因。
成像
平面镜成像,就是光线反射的结果。我国古代在这方面是很有创造性的。最早的时候,人们用静止的水面作为光的反射面,当作镜子使用(图十二),这镜子叫做“监”。西周金文里的“监”字写起来很像一个人弯着腰向盛有水的盘子里照自己的像。这说明在三四千年前,就盛行着利用水面反射成像的方法。到了明清时代,一些穷苦人家也还使用着“水镜”。《儒林外史》里写的胡屠户,不是要他那个官热太盛的女婿范进,去撒尿照照自己的形容吗?这话虽不大雅,但还是一种水镜的遗制,胡屠户决不是发明者。到了周代中期,随着冶炼工艺的进步,才渐渐以金属反射面代替水镜,这才在“监”字的边旁加以“金”,成了“鉴”或“鉴”,就是现在大量出土的所谓铜镜了。至于玻璃(反射)镜,那就更晚了。
墨经
关于平面镜反射成像规律的研究,在周代后期就在进行了。《墨经》中就指出:平面镜成的像只有一个;像的形状、颜色、远近、正倒,都全同于物体。它还指出:物体向镜面移近,像也向镜面移近,物体远了,像也远了,有对称关系。这个总结是完全正确的。
编辑本段球面镜反射的研究
球面镜
春秋战国时代,还出现了球面反射镜,即所谓球面镜。根掳反射面呈凹形和凸形的不同,分为凹球面镜和凸球面镜。物体置于镜前,能在镜中成像。凹球面镜还能使一束平行光线反射后交于一点,这一点叫做焦点。凸球面镜是发散镜,那焦点是个虚焦点。由于太阳光线中带有热能,聚于一点投到物体,不但亮度大,而且发热多,能使物体温度升高而着火。 在西洋,传说古希腊时候,罗马人开了大队兵船去进攻叙拉古,当时的物理学家阿基米德(西元前二八七至二一二年)曾用一面巨大无比的凹面镜对着太阳,把光线聚于兵船上,烧掉了它,因而取得战争的胜利。当然这只是传说而已。在我国古代,凹面镜确实实在在是人们一种主要的取火工具。
用来取火
我国远在周代就知道利用这种反射现象来取火。那时把这种取火用的凹面镜叫做“阳燧”。《庄子》里面就记载说:“阳隧见日,燃而为火。”到了西汉的《淮南子》里就进一步指出,用凹面镜对日取火,艾草之类的引火物,放的位置既不能离镜太远,也不能太近。这里实际上就是指出,艾草必须置于焦点之上。在东汉时候,人们对于光的反射知识更加丰富了,了解到除了专用的阳隧外,凡是呈凹球面状的反射面,只要摩擦得足够光亮,都可以对日聚焦取火。当时有人就用金属杯子的底部,对日聚焦取火,也还有用别的。这都表现了人们认识范围扩大了。对于凹面镜对日聚焦取火的原理,宋代沈括作了分析。他在《梦溪笔谈》中说:“阳燧面洼,向日照之,光皆聚于内,离镜一二寸,大如麻菽,着物则火发,此则腰鼓最细处也。”意思是,阳燧反射面呈凹形,对着太阳,光线经反射都聚于一点(即焦点),这一点距镜面一二寸,像芝麻豆子那么大,落到物体上就会发火,这一点好像是腰鼓最细的地方。这里把球面镜反射光线的情况正确地描述出来,并且对焦点和焦距都进行了描写。尤其是能指出焦点之所在,正像是腰鼓最细的地方,生动具体,使人们容易懂。据沈括说,当时这一类学问的研究叫做“格术”,既构成了专门学问,那一定是非常深入的,只是已经失传了,很是可惜。
相关题目
发光体置于球面镜前,光线经球面镜的反射,也能成像;这同平面镜反射成像是同样的道理,但情况要复杂得多。我国古代在这方面的研究有惊人的成绩,尤以《墨经》的记载为最早,而且达到了很高的水准。凸面镜成像的情况比较简单。不管物体放在镜前的什么它方,所成的像总是正立的缩小的一种。《墨经》只用“鉴团,景一”四个字把它总结了,意思是镜面呈凸形(团即凸),所成之像只有一种情况--一个像。至于四面镜,成像的情况要复杂一些。物体在球心以外,反射所成的像是缩小倒立的,在球心和焦点之间,可以用屏接着。物体在球心和焦点之间,所成的像是放大倒立的,在球心之外,也可以用屏接着。物体在焦点以内,所成的像是放大正立的,在镜的后面,无法用屏接着。《墨经》有这样一段记载:“鉴洼,景一小而易,一大而正,说在中之外内。”“洼”即凹,“鉴洼”就是指凹球面镜。“中”是指球心至焦点这一段。《经》文的意思是说:物在“中”之外,即球心以外,成的像是“小而易”,即缩小倒立的;物在“中”之内,即焦点至镜面之问,成的像是“大而正”,即放大正立的。这样,好像还漏掉一个“大而易”的像。其实并不是的。原来《墨经》作者有他们特殊的实验方法,即把观察者自己的身体当作物体。观察者从远处向镜面走来,当他还在球心以外,就看见自己的“小而易”的像;当走过了球心,进入球心和焦点之间(即“中”),理应有一个“大而易”的像,但在球心以外,即观察者的身后,所以看不见;再前进,走过了焦点,又看见自己“大而正”的像了。如此说来,这条记载是完全忠实的,正确的。不仅如此,直接由观察者去看自己的像,是一种很有意义的实验方法。隔了两千多年之后,即在本世纪初,号称世界最高学府的英国剑桥大学的物理试卷上,曾有过类似内容的题目。
实验
凹面镜呈像实验,沈括也做过;他把自己的手指当作物体,从镜面开始慢慢移去。他说:“以一指迫而照之则正,渐远则无所见,过此遂倒。”沈括记载得很忠实。当手指在焦点之内,所成的像是一个正立的虚像。当手指渐渐远离镜面,移至焦点时,成像在无穷远,就“无所见”了。当手指移至焦点之外,就成为倒立的实像了。沈括的实验方法,同《墨经》所记的实验不同,他把物体与观察者分开,因而能够发现一个特殊点(即焦点),它是正像和倒像的分界点。这是一个十分重要的进展。此外,沈括还指出凹面镜成像和针孔成像有某些相似之处,并且用生动易懂的比喻来说明物与像的位置的相对关系,以及针孔和焦点的作用。这些都说明了沈括对问题研究的深入。
研究
沈括还以他的科学素养,指出使用凸球面镜中存在的一些问题。当时有人发现有些古镜呈凸球面状,不懂此中奥妙,就把它磨平。沈括认为这是错误的。他指出,古人铸造反射镜,大镜子就呈平面,小镜子就呈凸面。凹镜照出人脸的像要大些,凸镜照出人脸的像要小些。用小镜看不到人脸的全像,所以把它做得稍凸一些,以便使人脸的像变小。这样,镜子虽小,仍然可以照见完整的人脸。造镜子时要考虑镜子的大小,以决定增减镜子的凸起程度,使人脸的像和镜子的大小相称。这个说明是完全正确的,反映出沈括能够利用自己的科学知识,解决生活中的实际问题,表现了一个科学家结合实际的正确态度。 我国古代研究球面镜的当然还不止这些,这里再举出一个人来,就是清代的虞兆隆。他在《天香楼偶得》中,批评沈括对凹球面镜成像的解释“亦未分明”。他用自己家藏的凹面镜做实验,发现那像“迫近则正,稍远则闪烁无定,再远之则皆倒矣,但所照甚为模糊,不若近照之明显。”他见到了几种情况,开始是正立的虚像,当物接近焦点时,像就“闪烁无定”了,过了焦点直至无穷远“则皆倒”。物在焦点以外所成的倒立实像比较“模糊”,确是事实。看来,他的观察是更仔细了。不但如此,他不满足于沈括用“中间有碍”那样抽象而笼统的解释。提出用“转照”的说法来解释凹面镜成像的倒立、模糊等现象。虽然虞兆隆的解释不见得十分正确,但却具体一些。
编辑本段透光镜的研究
透光镜
说到反射,不能不介绍一下我国古代一件奇妙的镜子,那就是“透光镜”。“透光镜”的外形跟古代的普通铜镜一模一样,也是金属铸成的,背后有图案文字,反射面磨得很光亮,可以照人。按理说,当以一末光线照到镜面,反射后投到墙壁上,应当是一个平淡无奇的圆形光亮区。奇妙的是,在这个光亮区竟出现了镜背面上的图案文字,好像是“透”过来似的,故称“透光镜”。上海博物馆珍藏的一面西汉透光镜,背面有“见日之光,天下大明”八个字,甚至连同花纹都“透”在那个光亮区之中,清晰可见。这实在是令人难以设想的事。不但我国历代科学家都研究它,近代国外计多科学家也感到惊奇,把它叫做“魔镜”,纷纷研究它,企图揭开这个谜。在十九世纪一段时间曾引起热烈的讨论,但是都没有得到满意的回答。近几年,我国科学工作者运用现代科学技术手段对透光镜进行研究,获得了可喜的成就。
古镜记
我国现在出土的铜镜数量很大,其中秦以前的较多。但并没有逐枚进行“透光”试验,所以不能肯定这里面一定没有透光镜。在宋代,沈括家藏一面透光镜,背后的文字“极古”,以致连博学精深的他自己也不认识。可见,这不是一般的文字,可能是秦以前的东西。上海博物馆珍藏的一面已确定为西汉的遗物,西汉以后,民间能制造的逐渐多起来。到了清代,江浙一带的镜工也能制造出来,并传到日本。至于文字记载,清代的小说《古镜记》里,叙述到一面“古镜”,当“承日照之,则背上文画,墨入影内,纤毫无失。”这里说的显然就是透光镜了。宋代沈括对所藏的透光镜记载得十分详细,此后历代文人记载,题咏就更多了。
理论
铜镜是如何“透光”的?最早作这方面研究和记录的是沈括。他在《梦溪笔谈》里记载说:“世上有一种透光镜……把镜子放在日光下,背面的花纹和二十个字都透射在屋壁上,很清楚。有人解释说,由于铸铸时薄的她方先冷,背面有花纹的地方比较厚,冷得较慢,铜收缩得多一些,因此,文字虽在背面,镜的正面也隐约有点痕迹,所以在光线下就会颗现出来。我考察了一下,认为这个道理是对的。我家有三个这样的镜子,又看见别家收藏的,都是一样,花纹铭字丝毫没有差异,样式很古,唯有这种镜子能够透光,其他一些镜子,即使是薄的,也不能透光,想必古人另有制造的方法。”这里面,沈括解释“透光”的原理,主要一点就是“文虽在背,而鉴面隐然有迹。”这是十分正确的。因为镜背有花纹,致使镜面也呈相似的凹凸不平,但起伏尽小,肉眼不能察见。当它反射光线时,由于长光程放大效应,就能够在屏幕上反映出来。这个道理,清代物理学家郑复光也作了十分贴切的说明。他指出:静止的水面是很平的,但经它反射的光线投到墙壁上,也看到有点动汤,就因为水面实际上存在起伏的波纹。这个说明是多么具体而确切,以致在本世纪二一十年代英国物理学家布拉格,讨论“透光镜”时,对这个问题也作这样类似的说明。
技艺
古人究竟用什么方法使铜镜的正面能有相似于镜背的花纹痕迹呢?据沈括记载,宋代以前的人认为,那是因为镜背上有凸出的花纹,故各处的厚薄不同,铸造时冷却有先后,收缩程度有差异,因此形成镜面“隐然有迹”。这个解释为沈括所同意,本世纪许多外国科学家也都表示首肯。1975年有人还用实验方法证明它是正确的。但是元代的一位考古学家名叫吾丘衍,提出另一种解释。他说是在镜面用另一种铜料嵌入一幅和背面完全相同的花纹图案,然后磨平,镜面就能“隐然有迹”。这样,镜面各部分反射光线的能力大小不一样,所以反射的光亮区中就可以看到花纹图案了。这个解释也是通的,而且吾丘衍曾亲自眼看到有人为了验证其说,不惜打碎一面透光镜来检查,证明属实。后来,明代科学家方以智,支持这个解释,并加以补充。言之凿凿,不容置疑。除了这两种制法以外,还有一种方法,就是铸成铜镜后,用一榻压磨棒在镜面上刮擦压磨,薄处受压磨,向一处稍微鼓起,压力去掉以后,这些薄处仍稍凸出,如以汞膏磨镜,更可使薄处稍稍膨胀而更加鼓起,因而镜面也就“隐然有迹”了。这个方法传到日本,他们至今还在用以制造出透光镜来。欧洲依法试制,也得成功。由上述可知,我国古代制造透光镜的方法是多种多样的。不管用那种方法,要制成功透光镜,工艺要求都是很高的。在古代能够做到这个地步,实在令人惊叹不已。可惜这种绝招“终秘不宣”,使透光镜的制作技艺失传,真是可叹!
不同光反射
8、光在反射时有一部分光会被物体吸收。 各光是有红、绿、蓝三色光按不同比例混合而成的。我们能看见的物体除黑色外都要反色光。白色物体反射所有光,看起来就是白色,灰色物体也反射各色光但只反射一部分。其他物体只要是什么颜色就反射能按一定比例混合而本色的光。 附:红光加绿光是黄光,绿光加蓝光是青光,红光加蓝光是紫光,红黄蓝加起来就是白光 在白光通过三棱镜时,不同颜色的单色光的偏折程度不同,红光偏的最小,所以一盘在光屏成像时是在最上面,蓝最大 透明体的颜色是由透过的光色决定的( 当光通过透明体时,透明体是什么颜色,就能透过什么颜色的光) 不透明体的颜色是由反射的光色决定的(当光遇到不透明体时,不透明体是什么颜色,就能反射什么颜色的光)
编辑本段光的反射实验
目的和要求
总结光射到物体表面上发生反射的规律: 1.反射光线跟入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧; 2.反射角等于入射角。
仪器和器材
光的反射演示器,其结构如图2.3-1所示,M是一块平面镜,镶在一块木板上,白色光屏E垂直固定在木板上,白色光屏F可以绕垂直于镜面的ON轴转动,E、F屏上画有以O为圆心的圆弧,上面标有刻度。 平行光源(J2501型光具盘的光源),低压电源(J1201型)。 【实验方法】 1.调整光源的位置,使一束光沿平面E内任一直线AO射到平面镜上的O点。绕ON轴转动平面F,寻求由O点反射的光线,只有当平面F和平面E在同一平面内时,才能在F上见到反射光线,平面F在其他位置时,F上都没有反射光线。得出反射光线跟入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧的结论。 2.平面F和E处在同一平面时,观察到光的反射,从E、F屏上读出入射角、反射角的值,得出反射角等于入射角。 3.在平面E内改变入射光线的角度,重复步骤2。总结得出反射定律。 4.先使平面F和E成任一夹角。转动光源的位置,在E平面内看到反射光线。转动平面E找到入射光线和法线所在的平面,加深对反射定律的理解。
注意事项
1.初中学生缺乏空间想象力,理解反射定律中线和面的空间关系是一个难点。实验过程中应注意帮助学生建立空间概念,直观地建立起光的反射图象。 2.入射光线是具有一定宽度的光带,为了在光屏上显示出光传播的路线,入射光带的轴线与光屏需成一个较小的角度。同样,反射光线也是具有一定宽度的光带,因此,当平面E与F有较小的角度时,光屏F上仍能有短的亮线。实验时要注意尽量减小光带的宽度,并且避开这个较小角度的位置,以免造成混乱。
参考资料
1.平行光源除了选用J2507型光具盘的光源之外,还可以用激光器、手电筒(要有较好的聚光效果)或日光。本实验对于光源还有两点要求:(1)宽光束光源都需配用狭缝,通过狭缝取一细束平行光作为入射光线;(2)能够改变投射到镜面上光线的角度。例如,取日光作光源,可以借助于一对平面镜Q1和Q2使一束日光投射到平面镜M上,稍稍移动并且转动平面镜Q2,可以使投射到O点的光线的角度改变(图2.3-2)。
2.光的反射实验也可用米勒仪(图2.3-3)或圆形光盘(包含在J2501型光具盘内)来做。由于这些仪器中的镜面可以绕入射点O转动,验证反射角等于入射角比较方便,但不易说明反射镜面、法线、入射光线和反射光线的空间关系。 提示:本小实验可辅以“光现象”部分的物理实验教学,以此培养和提高学生的实验能力和素养。 让光线逆着反射光线的方向射向镜面,可以看到,反射光线逆着原来入射光线的方向射出。 这表明,在反射时,光路是可逆的。
光的折射定律
1、折射光线和入射光线分居法线两侧
(法线居中) 2、折射光线、入射光线、法线在同一平面内。(三线一面) 3、当光线从空气斜射入其它介质时,角的性质:折射角小于入射角;(在空气中的角总是大的,注:不能在考试填空题中使用) 4、当光线从其他介质射入空气时,折射角大于入射角。(以上两条总结为:谁快谁大。即为光线在哪种物质中传播的速度快,那么不管那是折射角还是入射角都是较大的角) 5、在相同的条件下,入射角越大(越小),折射角越大(越小)。 6、折射光线与法线的夹角,叫折射角。 P.S.: 1、光线垂直入射时,折射光线、法线和入射光线在同一直线上。 传播方向不变,但光的传播的速度改变。 2、在光的折射中,光路是可逆性的。 3、不同介质对光的折射本领是不同的。空气>水>玻璃(折射角度){介质密度密的角度小于介质密度稀的角度} 4、光从一种透明均匀物质斜射到另一种透明物质中时,折射的程度与后者分析的折射率有关。 5、光从空气斜射入水中或其他介质时,折射光线向法线方向偏折。 6、光垂直射向介质表面时,传播方向不变。
编辑本段特殊情况:全反射
光由光密(即光在此介质中的折射率大的)媒质射到光疏(即光在此介质中折射率小的)媒质的界面时,全部被反射回原媒质内的现象。光由光密媒质进入光疏媒质时,要离开法线折射,如图所示。当入射角θ增加到某种情形(图中的e射线)时,折射线延表面进行,即折射角为90°,该入射角θc称为临界角。若入射角大于临界角,则无折射,全部光线均反回光密媒质(如图f、g射线),此现象称为全反射。
这就是光纤通信的原理。只有在光线从水或玻璃射向空气时才会产生。
编辑本段生活联系
1、鱼儿在清澈的水里面游动,可以看得很清楚.然而,沿着你看见鱼的方向去叉它,却叉不到.有经验的渔民都知道,只有瞄准鱼的下方才能把鱼叉到. 鱼叉叉向的是鱼的虚像。而若使用激光枪射鱼,要瞄准所看到的像的下方,因为光线在水中也会发生折射。 从上面看水,玻璃等透明介质中的物体,会感到物体的位置比实际位置高一些.这是光的折射现象引起的,光在水和空气的界面上发生折射,折射光线远离法线方向,人们根据光沿直线传播的经验,逆着折射光线看去就会看到物体上方的虚像。 2、由于光的折射,池水看起来比实际的深度浅.所以,当你站在岸边,看见清澈见底,深不过齐腰的水时,千万不要贸然下去,以免因为对水深估计不足,惊慌失措,发生危险. 3、把一块厚玻璃放在钢笔的前面,笔杆看起来好像"错位"了,这种现象也是光的折射引起的. 原来玻璃能将光速减慢35%,当光从空气传播到玻璃中,速度就会变慢,并改变传播的方向,笔杆看起来就好像"错位"了。 4、渔民在叉鱼时,总是往下叉,这是因为光从水面到空气发生了折射;某人在水中看岸上的树时,看到的树要比实际的位置高,这是因为光从空气到水面发生了折射,折射光线向靠近法线方向偏折。 5、海市蜃楼是因为光的折射造成的。 6、一枚硬币放在杯底,把杯子移动到眼睛看不到的地方,往杯里倒水,就能看见硬币。这是因为光的折射。 7.清晨看太阳时,太阳变扁了。当太阳在地平线以下时,我们就可以看到太阳,是发生了光的折射。
编辑本段折射的物理本质
光是一种电磁波,在传播过程中有两个垂直于传播方向的分量:电场分量和磁场分量。当电场分量与传播过程中的每一个原子发生作用,引起电子极化,即造成电子云和原子荷重心发生相对位移。其结果是一部分能量被吸收,同时光的速度被增大,方向发生变化,导致折射的发生。。。
Ⅱ 很早以前的游戏了,是个镜面反射游戏 毛毛球蹦来蹦去的,通过镜面反射来抵消那些激光从而通过关卡就出小毛
玩过,也忘了
Ⅲ 月球激光反射镜的月球激光反射镜-成果
月球激光测距来实验是还在进行中自的实验,这项长期实验已经有了一些成果: 月球与地球的距离以每年3.8厘米的速率不断的逐渐增加,这种速率已经被认为异常的高。 月球很可能有个液态的核心,大约是月球半径的20%。 宇宙中的万有引力是非常稳定的。从1969年迄今牛顿引力常数 G的变化上限值小于10^11之1。 在高精度下已排除任何诺特维特效应 (使地球和月球朝向太阳,与组成相关的微分加速度) 的可能性 ,强烈支援强等效原理的有效性。 月球激光测距实验结果的月球轨道精确度在爱因斯坦引力理论 (广义相对论) 预测的范围内。 月球上有反射器的存在被用来反驳阿波罗登月是造假的谬论。例如,APOLLO 合作研究 的光子脉冲返回图表,显示在此处,阿波罗登陆地点,有符合锥棱镜阵列的模组存在。
Ⅳ 月亮与地球的距离有多少
月球作为一名“卫士”,同它的“主人”——地球是相处得很好的。它诞生40多亿年以来,始终围绕着地球不停地转动。
此外,它还是满天星斗中离地球最近的一颗星,平均距离只有384401千米。月球到地球的距离,只有太阳到地球距离的1/400。
38万多千米,一颗速度为500米/秒的炮弹,需要飞行9天;每秒传播332米的声音,需要传播13天。
即使是光线,从月亮到达地球,也得走1.25秒钟。这样遥远的距离是如何测量出来的呢?用皮尺测量吗?天各一方,人如何在辽阔的宇宙空间一下一下摆弄皮尺呢?幸好,科学家们有聪明才智,他们会出主意,能想办法。在天文学家的精心钻研下,一个个巧妙的办法想出来了。
第一次测量月球距离的是古希腊的喜帕恰斯。他利用月食测量了月亮距离。当时希腊人已经意识到,月食是由于地球处于太阳和月亮中间,地影投射到月面上造成的。根据掠过月面的地影曲线弯曲的情况,能显示出地球与月亮的相对大小,再运用简单的几何学原理,便可以推算出月亮的距离。看,月亮主演的月食这部电影对古人认识月球和地球之间的关系起到了多么重要的作用啊!
喜帕恰斯得出,月亮到地球的距离几乎是地球直径的30倍。假若他采纳了埃拉特塞尼的地球直径数字,那么月亮到地球的距离是381000千米,和今天采用的数字很相近。
1751年,法国的拉朗德和拉卡伊,用三角法精确地测量了月亮的距离。三角法是测量队常用的一种方法,它能用来测量不能直接到达的地方的距离。
比如,在一条奔腾咆哮的河对岸有一建筑物,要想知道它的距离,又不能渡过河去,就可以用三角法测量。
方法是在河这边选取两个基点,量出它们之间的距离(这两个基点之间的连线叫基线),然后在两个基点上分别量出被测目标同基线的夹角,就可以计算出被测建筑物的距离。拉朗德和拉卡伊所用的正是这种方法。
不过,由于天体都很遥远,用三角法测量天体时,基线要取得很长。拉朗德和拉卡伊选取柏林和好望角作基点。拉朗德在柏林,拉卡伊在好望角,同时观察月亮。他们测得月亮离地球是384400千米。
随着科学技术的发展,20世纪50年代以来,先后发展了雷达测月和激光测月。雷达测月在1946年开始试验,1947年首次获得成功。用这种方法测量的月—地距离是384403千米,误差在1千米之内。目前国际天文界共同采用的数字是384401千米。
激光的发明,特别是1960年第一台红宝石激光器问世,使得天文学家有可能将雷达天文扩展到光学波段。在测量月—地距离时,人们用激光雷达代替无线电雷达,这就是在科学界很受推崇和注意的激光测月。
由于激光的方向性极好,光束非常集中,单色性极强,因此它的回波很容易同其他形式的光区分开来,所以激光测月的精确度远比雷达测月高,可精确到几十厘米。
第一次成功地接收到月面反射回来的激光脉冲是1962年,它为激光测月拉开了序幕。7年以后,美国用“阿波罗—11号”宇宙飞船把2名宇航员送上了月球。
他们在月面上安装了供激光测距用的光学后向反射器组件。这个组件反射的激光脉冲,将严格地沿着原路返回地面激光发射站,供地面接收。用这种方法测量月—地距离,精度可达到8厘米。
Ⅳ 奥日与黑暗森林攻略第一关怎么打怪兽
这个是奥日与黑暗森林攻略第一关详细的攻略
http://www.newyx.net/gl/347344_1.htm
希望对你有帮助
Ⅵ 利用激光可以很容易地测出地球和月球之间的距离.在地球上向月球发射激光并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:袭s=?
解:
∵v=
s |
t |
∴月球到地球的距离是s=vt=3×108m/s×1.28s=3.84×108m.
答:月球到地球的距离是3.84×108m.
Ⅶ 如何测量太阳和地球的间距,激光能反射回来吗
利用激光束,的反射远离来测量距离。我的问题是,激光束一定可以笔直的反射回来吗?比如射到某个斜面,然后反射到了其他的地方怎么办呢?
其实这个不是问题,多试几次总会成功的,测距又不是一次性的。此外,激光反射法需要在目标天体上安装反射器,想用这种方法测量太阳和地球的距离是不可能的。除了在月球上有放置了激光反射器之外,其他太阳系天体上都没有这样的装置,这就需要使用雷达波反射法来测量它们的距离。这种方法的原理类似于激光测距法,通过向天体表面发射雷达波,等待雷达波被反射回地球,然后测出时间差,再除以2,最后再乘以光速,这就是天体的距离。然而,我们并不能使用雷达反射法直接测出地球和太阳的距离,因为太阳是等离子体,无法反射可测的雷达波,我们只能通过间接的方法来测出日地的距离,下面简单介绍一种方法。
为了测出日地距离,我们需要金星的帮助,它是平均距离与地球最近的行星。由于金星和地球绕太阳公转的轨道偏心率较低,它们的轨道可近似认为呈现圆形。想象一下,在地球和金星不断绕太阳公转的过程中,在地球上看到的金星和太阳的距离有远有近,即金星和太阳与地球连线所呈的夹角有大有小,这个夹角被称作距角。当在地球上看到金星距离太阳最远时,此时距角最大,这被称作大距。由于大距会出现在太阳的两侧,所以有东大距与西大距之分。不管怎样,在金星大距时,地球和金星的连线与金星公转轨道相切,这意味着地球和金星的连线垂直于金星和太阳的连线,示意图如下:
只要我们测出地球和金星的距离d以及金星大距的数值,那么,根据三角函数关系,可以计算出地球和太阳的距离r:
r=d/cos
通过雷达法很容易测出金星在大距时与地球的距离约为1.007亿公里,另外金星的大距为47.8度,代入可以计算出日地距离约为1.5亿公里。
除此之外,测量日地距离的方法还包括金星凌日法。
Ⅷ 地球和月球之间的距离(用科学计算法表示)
用激光测量,通过激光发射到收到反射激光的时间t和光速c可计算距离s。
s=(c*t)/2
Ⅸ 激光干涉仪和激光跟踪仪是同一种产品吗
首先明确一复个观点:激光干涉仪制和激光跟踪仪不是同一种产品。
激光干涉仪,以激光波长为已知长度,利用迈克耳逊干涉系统测量位移的通用长度测量仪器,它主要用于各类数控机床、测长机(仪)、三坐标、线性模组、自动化设备等。
Ⅹ 利用激光可以很容易的测出地球和月球之间的距离在地球上向月球发射激光并接收由月球反射回来的激光共用时