角反射器用途【有用的角反射器】

时间：2018-12-28 03:28:26　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　同学们已经知道地球到月亮的距离大约3.5×105km，那么，这个距离是怎样测出来的呢？　　其实，最早测定地月距离用的是三角几何方法，即在同一条子午线上选择两个相距很远的地点，同时测出月球中心的地平高度角，再用三角函数的计算方法，求得地月距离.运用这种方法求得的结果，基本接近地月的实际距离.
　　20世纪中叶，雷达测距技术的应用，改变了地月距离的测定方法.人们在地面观测站通过巨大的雷达天线向月球发射无线电讯号，无线电波到达月球表面，再反射回地面观测站.根据观测站记录的同一无线电讯号发射时刻（t1）和接收时刻（t2），以及无线电波传播速度――光速(c)，就可以根据速度公式s=1/2ν・t= c・（t2－t1）计算出地月距离.这种测距的方法比较简便，所求得的地月距离也更加精确，但一般仍然有±1km的误差.
　　激光技术的出现，为测定地月距离提供了更加先进的手段.1969年7月，“阿波罗”11号宇宙飞船首次登上月球，宇航员在月球表面安装了一个供激光测距用的“角反射器”.它是由100块熔融石英直角锥棱镜排列成的边长为18英寸的方阵.地面上发出的激光，只要射中它，反射光总能返回到原处.从此，人们开始用激光测距的方法来测地月距离.用激光测地月距离的原理与雷达测距一样，只是向月面发射的不是无线电波，而是脉冲激光.同雷达发射的无线电波相比较，激光在测距方面具有方向性好、光束集中等优点.因而，用激光测得的地月距离精度进一步提高，达353911215m，其误差不超过10cm.这是月地间距离最准确的测量.
　　那么，什么是角反射器呢？
　　一、角反射器的定义、构造和种类
　　“角反射器”是一种常用的反射器，其特点是：无论光线从哪一个方向射向它，它都能将入射光线逆原方向反射回去.两个平面镜互相垂直组合在一起就是一个角反射器，初中物理光的反射一节中“角反射器”只给出了二维效果，实际的角反射器必须是三维的.
　　
　　实际的“角反射器”由三个在三维立体空间里相互垂直的平面镜组成（如图1，2），一般用角锥完成此功能.角锥类似于正方体的一个角，正面是平面，背面的三个面互相垂直，几何上叫三棱椎，这样的结构比面状的反射镜结构更稳定.
　　角反射器有不同的分类标准，从材料上分，有金属型和涂层型；从形状上分，有三角形、方形、六角型、八角型、多角型和圆弧形(如图3)；从放置方法上分有固定型和吊挂型等.
　　
　　二、角反射器的原理
　　光线射到桌面、镜面或其他物体表面上时，都会或多或少地发生反射.利用反射率高的反射面，可以制成平面镜、凸面镜和凹面镜.射到不同面镜上的光线，都遵从光的反射定律发生反射.但由于反射面形状以及入射光线、光束性质的不同，其反射光线的方向及光束的性质都各有特点.平面镜是我们接触最多的，它可以改变光路，只要控制镜面和入射光线的角度，可以把入射光线偏转0°～180°之间的任何一个角度.
　　证明题两面垂直放置的平面镜，当有入射光线时，其反射光线与入射光线平行，成180度角.
　　分析与证两面垂直放置的平面镜即可看成角反射器.根据光的反射定律，在图4中画出了一个平面内的入射光线AB，经相互垂直的M1与M2两块平面镜反射后，沿CD方向，即沿AB的反方向射出的情形.懂得了这个道理，我们就可想到空间沿任意方向射向角反射器的光线均可经两次或最多三次反射最终都可以被它按原方向反射回去（如图5所示）.
　　
　　
　　三、角反射器的应用
　　主要应用在测距、警示、军事、船舶遇险救生等领域.
　　角反射器军事应用领域，主要是隐真示假、欺骗迷惑敌人.比如在同一条江河公路桥或铁路桥附近，用角反射器在河面吊挂一座假桥，那么在轰炸机的雷达屏幕上回波最大的桥是角反射器桥，而不是真桥.
　　民用角反射器，主要是用于海上遇险救生和航道船舶航行安全.木制船及救生艇放置雷达反射器，可提高大型船舶的雷达回波显示，避免碰撞，减少意外；海面养殖及作业的小船应放置雷达反射器，避免船舶误入造成不必要的损失.
　　自行车的尾部一般都装有用红色塑料制成的尾灯(如图6)，其本身不能发光，但当晚上有汽车灯光照到上面时，它就能使汽车照射来的光线经过多次反射后按原路返回，给后面的来车以清晰的警示信号.当你把这个尾灯的红色塑料片拆下来观察时会发现，它外表面是平面，背面都是整齐排列着的凸起的立方体角，其实这每一个立方体角就是一个直角锥棱镜，即角反射器.
　　

角反射器用途【有用的角反射器】

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