Question

某雷达站正在跟踪一架飞机，此时飞机正朝着雷达站方向匀速飞来．某一时刻雷达发射出一个雷达波脉冲，经过2×10^-4s后收到反射波；再隔0.8s后再发出一个脉冲波，经过1.98×10^-4s收到反射波，问；
（1）雷达波是超声波还是电磁波？波速为多少？
（2）若雷达波的频率为1.5×10¹⁰Hz，此波的波长为多少？
（3）飞机的飞行速度为多少？

Answer 1

分析：雷达发出的无线电脉冲在空中匀速传播，速度为光速c，脉冲碰到飞机后被反射回来，根据发射和接收的时间间隔求出飞机离雷达的距离，由两次距离差求出飞机飞行的位移，根据速度公式求出飞机的速度．

解答：解：（1）雷达波是电磁波，波速即等于光速：C=3.0×10⁸m/s
（2）根据波长、波速、频率的关系可得：λ=

c

v

=

3.0×108

1.5×1010

=2.0×10-2m
（3）飞机接收到第一个无线电脉冲时距雷达的距离为：
x₁=c?

t1

2

飞机接收到第一个无线电脉冲时距雷达的距离为
x₂=c?

t2

2

则在△t=0.8s时间内飞机的位移为：
△x=x₁-x₂=c?

t1

2

-c?

t2

2

=3.0×10⁸×（

2×10-4-1.9×10-4

2

）=300m
故飞机的飞行速度为：v=

△x

△t

=

300

0.8

=375m/s
答：（1）雷达波是电磁波，波速为3.0×10⁸m/s．
（2）若雷达波的频率为1.5×10¹⁰Hz，此波的波长为2.0×10^-2m．
（3）飞机的飞行速度为375m/s．

点评：本题考查对雷达测速原理的能力．抓住两点：一是电磁波在空中传播速度均相同，等于光速c；二是根据发射和接收电磁波的时间间隔确定飞机的位置．