Question

某雷達站正在跟蹤一架飛機，此時飛機正朝著雷達站方向勻速飛來．某一時刻雷達發射出一個雷達波脈沖，經過2×10^-4s后收到反射波；再隔0.8s后再發出一個脈沖波，經過1.98×10^-4s收到反射波，問；
（1）雷達波是超聲波還是電磁波？波速為多少？
（2）若雷達波的頻率為1.5×10¹⁰Hz，此波的波長為多少？
（3）飛機的飛行速度為多少？

Answer 1

分析：雷達發出的無線電脈沖在空中勻速傳播，速度為光速c，脈沖碰到飛機后被反射回來，根據發射和接收的時間間隔求出飛機離雷達的距離，由兩次距離差求出飛機飛行的位移，根據速度公式求出飛機的速度．

解答：解：（1）雷達波是電磁波，波速即等于光速：C=3.0×10⁸m/s
（2）根據波長、波速、頻率的關系可得：λ=

c

v

=

3.0×108

1.5×1010

=2.0×10-2m
（3）飛機接收到第一個無線電脈沖時距雷達的距離為：
x₁=c?

t1

2

飛機接收到第一個無線電脈沖時距雷達的距離為
x₂=c?

t2

2

則在△t=0.8s時間內飛機的位移為：
△x=x₁-x₂=c?

t1

2

-c?

t2

2

=3.0×10⁸×（

2×10-4-1.9×10-4

2

）=300m
故飛機的飛行速度為：v=

△x

△t

=

300

0.8

=375m/s
答：（1）雷達波是電磁波，波速為3.0×10⁸m/s．
（2）若雷達波的頻率為1.5×10¹⁰Hz，此波的波長為2.0×10^-2m．
（3）飛機的飛行速度為375m/s．

點評：本題考查對雷達測速原理的能力．抓住兩點：一是電磁波在空中傳播速度均相同，等于光速c；二是根據發射和接收電磁波的時間間隔確定飛機的位置．