1先读时间
看发射脉冲与接收回波之间相隔几格。
2再算距离
电磁波走了一个来回,所以单程距离要除以 2。
3最后算速度
用勾股定理得到水平路程,再除以 173 秒。
因为这张图画的不是电磁波在空中的外形,而是雷达信号强弱随时间的变化。
三角形表示一次持续时间很短的“发射脉冲”:功率先增强,再减弱,最后停止。
横着看时间,竖着看信号强弱。三角形越高,那个时刻的信号越强。
它很短,但不是没有时间。
雷达发射功率从零开始增大。
三角形的顶点表示信号最强。
发射功率减小,最后回到零。
口语里我们会说闪光灯“闪了一瞬间”,但真实的闪光仍然持续了一个很短的时间。
没有持续时间,会画成一条竖线。它是理想化模型。
持续一小段时间,因此图像有宽度。教材把它简化成三角形。
左边三角形是发射脉冲;过一段时间后出现的较小三角形,是接收到的回波。
飞机保持相同高度,水平飞向雷达正上方。雷达先测量一次得到图甲;过了 173 秒,飞机来到雷达正上方,第二次测量得到图乙。
看发射脉冲与接收回波之间相隔几格。
电磁波走了一个来回,所以单程距离要除以 2。
用勾股定理得到水平路程,再除以 173 秒。
每两个相邻刻度之间都是 1 × 10⁻⁴ 秒。比较两个三角形相同位置之间的间隔。
往返时间:4 × 10⁻⁴ 秒
往返时间:2 × 10⁻⁴ 秒
电磁波速度是 3 × 10⁸ 米/秒。先算电磁波来回一共走了多远,再除以 2。
120 km 是来回总路程,单程为 60 km。
60 km 是来回总路程,单程为 30 km。
第二次飞机在雷达正上方,因此飞行高度是 30 km。飞机水平飞行,高度不变,所以第一次测量时高度也是 30 km。
第一次雷达到飞机的斜线距离是 60 km。设飞机水平飞行距离为 x:
飞机在 173 秒内水平飞了约 52 km,也就是约 52,000 m。
v = 52,000 ÷ 173 ≈ 300 m/s