рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Радиотехника и космос - история и современность

Радиотехника и космос - история и современность - Реферат, раздел Физика, Реферат По Астрономии Тема:радиотехника И Космос С О Д Е Р Ж А Н И Е. Введен...

Реферат по астрономии Тема:Радиотехника и космос С о д е р ж а н и е. Введение.Зарождение радиоастрономии. 3 Прозрачна ли атмосфера. 5 Радиотелескопы и рефлекторы. 7 Борьба с помехами. 10 О зоркости радиотелескопов. 11 «Радиоэхо в астрономии. 14 Радиолокация Луны и планет. 14 Метеоры наблюдают днем. 18 В поисках внеземных цивилизаций. 19 Заключение. 22 Использованная литература. 1.Зарождение радиоастрономии. Декабрь 1931 года В одной из армейских лабораторий ее сотрудник Карл Янский изучает атмосферные помехи радиоприему.

Нормальный ход радиопередачи на волне 14,7 м нарушен шумами, интенсивность которых не остается постоянной. Постепенно выясняется загадочная периодичность — каждые 23 часа 56 минут помехи становятся особенно сильными. И так изо дня в день, из месяца в месяц. Впрочем, загадка быстро находит свое решение.

Странный период в точности равен продолжительности звездных суток в единицах солнечного времени. Через каждые 23 часа 56 минут по обычным часам, отсчитывающим солнечное время, земной шар совершает полный оборот вокруг своей оси, и все звезды снова возвращаются в первоначальное положение относительно горизонта любого пункта Земли. Отсюда Янский делает естественный вывод: досадные помехи имеют космическое происхождение. Какая-то таинственная космическая «радиостанция» раз в сутки занимает такое положение на небе, что ее радиопередача достигает наибольшей интенсивности.

Янский пытается отыскать объект, вызывающий радиопомехи. И, несмотря на совершенство радиоаппаратуры, виновник найден. Радиоволны исходят из созвездия Стрельца, того самого, в направлении которого находится ядро нашей звездной системы — Галактики. Так родилась радиоастрономия — одна из наиболее увлекательных отраслей современной астрономии. Первые пятнадцать лет радиоастрономия почти не развивалась.

Многим было еще не ясно, принесут ли радио методы какую-нибудь существенную пользу астрономии. Разразившаяся вторая мировая война привела к стремительному росту радиотехники. Радиолокаторы были приняты на вооружении всех армий. Их совершенствовали, всячески стремились повысить чувствительность, вовсе не предполагая, конечно, использовать радиолокаторы для исследования небесных тел. Советские ученые академики Л. И. Мандельштам и Н. Д. Папалекси теоретически обосновали возможность радиолокации Луны еще в 1943 году. Это было первое радиоастрономическое исследование в Советском Союзе. Два года спустя ( в 1946 году ) оно было осуществлено сначала в США, а затем в Венгрии.

Радиоволны, посланные человеком, достигли Луны и, отразившись от нее, вернулись на Землю, где были уловлены чувствительным радиоприемником. Последующие десятилетия — это период необыкновенно быстрого прогресса радиоастрономии. Его можно назвать триумфальным, так как ежегодно радиоволны приносят из космоса удивительные сведения о природе небесных тел. Радиоастрономия использует сейчас самые чувствительные приемные устройства и самые большие антенные системы.

Радиотелескопы проникли в такие глубины космоса, которые пока остаются не досягаемыми для обычных оптических телескопов. Радиоастрономия стала неотъемлемой частью современного естествознания. Перед человечеством раскрылся радио космос — картина Вселенной в радиоволнах. Каждая наука изучает определенные явления природы, используя свои методы и средства.

Для радиоастрономии объектом изучения служит весь необъятный космос, все бесчисленное множество небесных тел. Правда, это изучение несколько одностороннее — оно ведется лишь посредством радиоволн. Но и в таком «разрезе» Вселенная оказывается бесконечно многообразной, неисчерпаемой для исследователя. Мы живем в мире волн. Любое тело, будь то книга, ваше тело или звезда, излучает энергию в форме электромагнитных волн. Человеческий глаз чувствителен далеко не ко всем из них. Лишь ничтожная доля электромагнитных волн, попадая на сетчатку глаза, вызывает ощущение света.

Но и этой доли оказывается достаточно, чтобы наполнить земной шар сиянием солнечного света и гаммой всевозможных красок. Быть может, наша ограниченность в восприятии электромагнитных волн есть благодетельная забота о нас самой природы. Ведь если бы человек воспринимал все излучения, существующие в природе, не был ли бы он подавлен их бесконечным многообразием? Как бы там ни было, но человеческому глазу доступны лишь те электромагнитные волны, длина которых заключена в пределах от 400 до 760 миллимикрон.

Разлагая трехгранной стеклянной призмой белый луч на составные части, мы получаем спектр — радужную полоску, в которой представлены все цвета, доступные глазу. Хорошо известно, что по обе стороны видимого спектра располагаются области невидимых излучений. Таковы ультрафиолетовые лучи с длиной волны меньше 400 миллимикрон. Они обнаруживают свое существование по-разному. В жаркий солнечный день некоторые из них вызывают загар на нашей коже. Те же лучи сильно воздействуют на эмульсию обычных фотопластинок, оставляя на ней хорошо видимые следы.

К ультрафиолетовым лучам примыкают рентгеновы лучи, широко применяемые в медицине. Наиболее коротковолновые из известных излучений, так называемые гамма лучи, выделяются при радиоактивном распаде. Их энергия весьма велика и они очень опасны — мощное гамма-излучение может породить мучительные явление лучевой болезни. За красной границей видимого спектра лежит область невидимых инфракрасных лучей.

Некоторые из них, с длиной волны значительно меньшей одного сантиметра, способны заметно нагреть наше тело, и потому их иногда называют тепловыми лучами. Когда вы подносите руку к раскаленному утюгу и на каком-то расстоянии чувствуете его тепло, в этот момент ваша рука подвергается именно этих инфракрасных, «тепловых» лучей. За инфракрасными лучами следуют радиоволны. Их длины измеряются миллиметрами, сантиметрами, дециметрами и метрами.

Несмотря на количественные и качественные различия, перечисленные излучения — от гамма лучей до радиоволн — обладают одним общим свойством: все они имеют общую природу, являются электромагнитными волнами. Благодаря общности природы всем электромагнитным волнам свойственны, например, такие процессы. Как одинаковая скорость распространения, отражение, и преломление, поглощение и рассеивание. Радиоволны, как и лучи видимого света, могут складываться друг с другом, то есть, говоря языком физики, интерферировать.

В некоторых случаях можно наблюдать дифракцию радиоволн, или «огибание» ими предметов, размеры которых сравнимы с их длиной. Замечательно, что всякое нагретое тело излучает электромагнитные волны всевозможных длин. Отложив по горизонтальной оси графика длины волн, а по вертикальной оси величины, характеризующие интенсивность излучения, то есть излучаемой энергии для данной длины волны, можно получить, как говорят физики, распределение энергии по спектру данного тела. Для Солнца максимум кривой распределения энергии по спектру лежит в области желтых лучей.

И действительно, удаленное от Земли на расстояние звезд наше Солнце казалось бы желтенькой. Желтый цвет Солнца обычно не заметен только из-за ослепительной яркости дневного светила. В области инфракрасных лучей кривая распределения энергии по спектру постепенно приближается к горизонтальной оси, теоретически говоря, нигде ее не пересекая. Это значит, что всякое нагретое тело в какой-то степени излучает и радиоволны.

Договоримся излучение радиоволн, вызванное нагретостью тела, называть тепловым радиоизлучением. Как видите, радиоволны далеко не всегда имеют искусственное происхождение. Скорее наоборот — естественных радиостанций несравненно больше, чем тех, которые созданы руками человека. Строго говоря, любое тело может рассматриваться как естественная радиостанция, пусть ничтожной мощности. Вам, конечно, случалось наблюдать досадные помехи на экране телевизора.

Где-то рядом проезжает троллейбус или автобус, и сразу изображение портится — по экрану бегут какие- то белые полоски. И в этом случае виновник — естественные радиоволны. Их породили искровые разряды на концах токоприемников троллейбуса или в щетках генератора автомашины. «Непрошеные» радиоволны вмешались в передачу, испортили настройку телевизора и вызвали помехи. Каждая электрическая искра — это естественная «радиостанция». Электрические разряды всегда порождают радиоволны. Как известно, первый радиоприемник А. С. Попова был «грозоотметчиком» — он улавливал волны, порождаемые молнией.

Есть, однако, существенное отличие радиоволн, излучаемых электрической искрой и радиоизлучением, например, нагретого утюга. Радиоизлучение искры вызвано не только нагретостью раскаленного воздуха, но и другими, более сложными процессами. В таких случаях говоря не о тепловом радиоизлучении. Как мы увидим в дальнейшем, нетепловое радиоизлучение может возникнуть, например, при торможении сверхбыстрых электронов под действием магнитных сил. Казалось бы, обилие всевозможных радио излучений позволяет изучать Вселенную в любом диапазоне радиоволн.

Но, к сожалению, этому препятствует атмосфера. 2.

Прозрачна ли атмосфера

рис.1 Прозрачность земной атмосферы. Высотные ракеты и воздушные шары выносят спектрографы и другие приборы... Как показывает само название, ионосфера состоит из ионизированных газо... На рисунке 1 по горизонтальной оси отложена так называемая логарифмиче... Для этого и созданы радиотелескопы.

Радиотелескопы и рефлекторы

рис.2 Схема устройства радиотелескопа. Форма зеркала радиотелескопа, к... Установки радиотелескопов имеют очень важное назначение: как можно точ... Этим значительно уменьшается вес инструмента, ив то же время, если раз... Ведь очевидно, что свойство параболических зеркал концентрировать излу... Значит, чем больше зеркало, тем чувствительнее телескоп, тем более сла...

Борьба с помехами

Впрочем, и неподвижный телескоп все-таки движется, ведь он находиться ... Разумеется, через сутки, когда Земля совершит полный оборот, картины в... Яснее говоря, тепловое движение электронов вызывает на концах проводни... Хотя мощность таких помех от антенного устройства ничтожно мала, они в... Мешают также и шумы, возникающие в самом приемнике при работе транзист...

О зоркости радиотелескопов

Значит, указанный радиотелескоп не спо¬собен «разглядеть» в отдельност... Вообразим, что одновременно из двух источников распространяются две во... Кстати сказать, и в оптической астрономии исполь¬зуют интерферометры. Отра¬зившись от дна, они возвращаются, и эхолот фикси¬рует время, затр... Громко крикнув, затем ждите, когда до вашего уха донесется эхо — отраж...

Радиолокация Луны и планет

В годы второй мировой войны Л. Поэтому исследова¬ния велись лишь при восходе или заходе Луны, когда п... По определению астрономическая единица равна среднему расстоянию от Зе... Во времена Иоганна Кеплера (17 век) величину астрономической единицы е... При обработке также пришлось прибегнуть к помощи электронных вычислите...

Метеоры наблюдают днем

Ее мы и видим как «падающую звезду», тогда как само метеорное тело из-... Так как яркость метеоров сравнима с видимой яркостью звезд, то до посл... Систематические радиолокационные наблюдения метеоров начались с 1946 г... Как раз такой случай и произошел в 1946 году, когда Земля пересекала н... С тех пор радиолокационные наблюдения метеоров прочно вошли в практику...

В поисках внеземных цивилизаций

Суть этого проекта заключается в следующем: Внутри невообразимо огромн... В частности, так как радиопередатчик установлен к а планете и вместе с... С конца 1960 года в Национальной радиоастрономической обсерватории США... Космос безмолвствовал. Впрочем, надеяться на бы¬стрый успех было бы сл... Прием ведется на 100метровом параболическом радиотелескопе, одном из к...

Заключение

Заключение.

А с чего все таки началась радиоастрономия А началось все с того, что американский радиоинженер Карл Янский в декабре 1931г. Обнаружил какие-то странные радиошумы, мешавшие передаче на волне 14,7 м. Выяснилось, что источником радиопомех было радиоизлучение Млечного Пути. Во время второй мировой войны радиолокаторы широко вошли в практику и были приняты на вооружение всех армий.

В 1943г. Советские академики Л.И. Мандельштам и И.Д. Папалекси теоретически обосновали возможность радиолокации Луны, что и было осуществлено три года спустя. В после военные годы прогресс радиоастрономии приобрел бурный, почти взрывной характер. Вслед за радиолокацией метеоров (1945) и Венеры (1958) последовала радиолокация Юпитера (1963) и Меркурия (1963). В 1946г. На волне длиной 4,7 м был открыт мощный космический источник радиоизлучения в созвездии Лебедя.

Еще годом раньше голландский астрофизик Ван Де Хюлст теоретически обосновал возможность космического излучения на волне длиной 21 см, которое было обнаружено в 1951г. Радиоизлучение Солнца на волне длиной 18,7 м, открытое еще в 1947г стало одним из важных явлений, характеризующих физическую природу центрального тела Солнечной системы.

Современные радиотелескопы принимают космические радиоволны в шести диапазонах — от субмиллимитрового (длина волны меньше миллиметра) до декаметрового (длина волны более десяти метров). Земная атмосфера пропускает радиоволны в диапазонах от 1, 4 и 8 мм и в интервале от 1 см до 20 м. Иначе говоря, наибольшая пропускаемая атмосферой длина радиоволны в 20000 раз больше наименьшей. Между тем в оптическом диапазоне аналогичное отношение крайних длин электромагнитных волн близко к двум. Таким образом, в этом смысле «радиоокно» в 10000 раз шире оптического «окна». Для приема космического радиоизлучения имеются различные типы радиотелескопов.

Некоторые из них напоминают рефлекторы. В таких радиотелескопах радиоволны собирает металлическое вогнутое зеркало, иногда решетчатое. Как и рефлекторов поверхность его имеет параболическую форму. Зеркало концентрирует радиоволны на маленькой дипольной антенне, облучая ее. По этой причине приемная антенна в радиотелескопах называется облучателем.

Меняя облучатель можно вести радиоприем на разных длинах волн. Возникающие в облучателе токи передаются на приемное устройство и там исследуются. У описанных радиотелескопов применяются два типа установок азимутная и параллактическая. В отличие от рефлекторов, зеркала радиотелескопов имеют очень большие размеры — метры и даже десятки метров. Один из самых больших радиотелескопов с подвижной антенной имеется в Радиоастрономическом институте им. Планка (Германия). Поперечник его зеркала равен 100 м. Еще больше неподвижный радиотелескоп на острове Пуэрто-Рико. Его зеркало сделано из кратера потухшего вулкана, оно имеет поперечник 305 м и занимает площадь более 7 га! В фокусе зеркала на высоте 135 м при помощи специальных стальных мачт укреплена гондола с облучателями.

Гондола может перемещаться над зеркалом и потому принимать излучение с достаточно большой зоны неба. «Ратан-600»— радиоастрономический телескоп Академии наук СССР. Он состоит из 895 отдельных зеркал общей площадью 10000 м2, которые установлены по окружности диаметром 600 м. Специальное устройство из отдельных зеркал позволяет формулировать параболическую поверхность, которая фокусирует космическое радиоизлучение на небольшом облучателе. «Ратан-600» может принимать радиоволны в диапазоне от 8 мм до 30 см. В радиоастрономии широко применяется давно известный в физике принцип интерференции, т.е. сложение электромагнитных волн с разными фазами.

Радиоастрономия позволила исследовать радиоизлучение отдельных космических тел, а также изучить спиральное строение Галактики.

Кроме того, радиоастрономы зафиксировали поразительно малые потоки энергии. Например, за всю полувековую историю радиоастрономии на волне длиной 21 см принято энергии 10-7.

Использованная литература

Использованная литература . 1. Детская энциклопедия. Издательство «Просвещение» 2. Занимательно об астраномии. Издательство ЦК ВЛКСМ «Молодая гвардия». 3. Астрономы наблюдают. Издательство «Наука». 4. «Советская Энциклопедия». 5. Пароль-БТА Издательство «Детская литература». 6. Астрономия в ее развитии.

Издательство «Просвещение».

– Конец работы –

Используемые теги: Радиотехника, космос, История, современность0.074

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Радиотехника и космос - история и современность

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Лекции по дисциплине История Отечественная история, История России
Составитель к и н доцент УШКАЛОВ В А г Составитель лекций к ф н доцент Топчий И В... Лекция Введение Теоретические проблемы истории...

Радиотехника и космос
Через каждые 23 часа 56 минут по обычным часам, отсчитывающим солнечное время, земной шар совершает полный оборот вокруг своей оси, и все звезды… Янский пытается отыскать объект, вызывающий радиопомехи. И, несмотря на… Разразившаяся вторая мировая война привела к стремительному росту радиотехники.Радиолокаторы были приняты на…

Концепция разделения властей: теория и опыт, история и современность
Советское государство и право. 1990.2. 11 В.Е.Чиркин Элементы сравнительного государствоведения Москва1994 16 декабря 1995 года Тизенгольт Д.О.… В середине 80-х годов XX века Россия вступила в период реформ , которые,… Одной из базовых концепций построения нового государства стала теория разделения властей, которая была закреплена в…

Автрское музыкальное самодеятельное творчество: история и современность
Она столь велика, что любой индивидуум, принадлежащий к какой-то определенной культуре, может быть отождествлен не с ней, а лишь с ее частью. Культура динамична, но вместе с тем в ней существуют некие традиции, которые,… Кардинальные изменения в обществе в начале 1990-х гг. явились сильнейшим толчком, повлекшим за собой множественные…

Арбитражный управляющий - история и современность
Однако не всегда предпринимательство ведет к успеху, и иногда предприятие оказывается в сложной финансовой ситуации, разрешение которой невозможно… Российским законодательством кредитору такого должника предоставлено право… Законодательство о банкротстве, являясь одним из основных инструментов формирования традиций делового оборота,…

Арбитражный управляющий - история и современность
Однако не всегда предпринимательство ведет к успеху, и иногда предприятие оказывается в сложной финансовой ситуации, разрешение которой невозможно… Российским законодательством кредитору такого должника предоставлено право… Законодательство о банкротстве, являясь одним из основных инструментов формирования традиций делового оборота,…

История природы и история человечества
Пр Фролова С.М М. 1989г. 2. Философия. Курс лекций. Учебное пособие.Пр Бычко К. 1993г. 3. Философские проблемы взаимодействия общества и природы.… Природа - это прежде всего универсум, который охватывает все сущее, в том… У античных философов, как мы знаем, понятием космоса по существу охватывалась вся доступная человеческому понятию…

Авторское музыкальное самодеятельное творчество: история и современность
Культура динамична, но вместе с тем в ней существуют некие традиции, которые, в свою очередь, тоже не вечны. Следует понимать, что изменение какой-либо части почти всегда ведет к… Антагонизм старого и нового особенно заметен в современной социокультурной ситуации в России.Кардинальные изменения в…

Конаковский фаянс: история и современность
В XI веке стала применяться роспись с применением глазури и эмали. После татаро-монгольского нашествия русская керамика возродилась уже в XIV-XV… В 1744 году в Петербурге была основана Порцелиновая мануфактура, на которой… Русский фаянс представлял собой белый опак (непрозрачный фарфор) с росписью печатными рисунками, с рельефами и…

Казахские люди: история и современность
Большая их часть сосредоточена в регионах, граничащих с Казахстаном. Понятие диаспора применимо к ним с оговорками в большинстве своем это потомки… В Москве есть улицы, носящие казахские названия Алма-Атинская, Кустанайская, Алии Молдагуловой. В честь Алии…

0.036
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам
  • Деньги: история и современность Деньги - это пленительная, повторяющаяся, меняющая маски загадка ». Federal Reserv Bank of Philadelphia.Creeping Inflation // Business Review/… Правильно действующая денежная система вливает жизненную силу в кругооборот… На протяжении истории развития товарного обмена и товарного производства четыре формы стоимости сменяли друг друга: 1.…
  • Концепция разделения властей: теория и опыт, история и современность Советское государство и право. 1990.2. 11 В.Е.Чиркин Элементы сравнительного государствоведения Москва1994 16 декабря 1995 года Тизенгольт Д.О.… В середине 80-х годов XX века Россия вступила в период реформ , которые,… Одной из базовых концепций построения нового государства стала теория разделения властей, которая была закреплена в…
  • Культура поведения за столом. История и современность Существуют строгие правила поведения во время еды. Как и все другие, эти правила не выдуманы из головы. Большинство из них возникло из уважения к… А локти, положенные на стол Они занимают место, где должна стоять тарелка… А ложка только что была у тебя во рту, и не всякому будет приятно, если она прогуляется по всей сахарнице. По той же…
  • Философия сознания: история и современность I... Мельников Сергей... Бугай Дмитрий Владимирович...
  • История бизнеса. В данном бизнес плане история бизнеса не представлена, так как предприятие только создаётся Резюме В резюме изложены основные идеи бизнес плана для создания предприятия Здесь и способы место производства продукции и персонал и... История бизнеса В данном бизнес плане история бизнеса не представлена так... Характеристика продуктов В характеристике указано конкретное описание товара и способы его производства...