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- y* _5 i" O+ ] B 我们知道，波分两种：电磁波和机械波，声波就是机械波的一种。我们知道，在天空一般都使用电磁波，因为它的传播速度快而延时就会减小。但海洋却通常使用超声波，这是为什么呢？
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电磁波在空气中能够传得很远，可是，电磁波在高频振荡，而水分子是极性分子，在这种振荡的作用下会发生受迫振动，从而动能增加。而动能增加来自于电磁波，根据能量守恒，电磁波的能量要减小，传不了多远就会被海水吸收掉，所以不能使用靠电磁波工作的雷达在大海中搜索。 / E" j! F$ N% n
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超声波却在水中能够按着一定的方向直线前进，又能形成射束，聚成很窄的一束，向一个方向传播。如果它在海洋中没有遇到什么障碍，就一直前进。当它在中途遇到障碍物时，就会有一部分能量按原方向反射回来。因此，当接收到回声信号，经过放大送到显示器，就可以立刻显示出目标的距离和方位。根据这个原理，超声波不仅能发现潜伏在茫茫大海里的潜艇，还能“看见”隐藏在海底的暗礁、浅滩和沉船，在大雾中提醒船长哪儿有冰山。由于鱼群能反射超声波，超声波还能帮助人们寻找鱼群，增加捕鱼量。
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) }. @0 o" e( k7 R, m8 u 人类发现超声波，就是源于对蝙蝠的观察。1793意大利科学家拉扎罗·斯帕拉捷做了一个实验，他把刺瞎眼睛蝙蝠从笼子里放走，出乎意料这些蝙蝠并没有行动不便，而是蝙蝠翅膀张开，有目的般的飞向夜空。在通过堵塞蝙蝠鼻子，用油漆涂抹翅膀，以及堵住蝙蝠耳朵等实验方式后，他了解到蝙蝠是通过声音进行定位。蝙蝠的喉头能够发出超出人耳听觉范围的高频声波，声波通过传播反射回蝙蝠的耳朵，如同导航定位一般为蝙蝠提供前进的方向。拉扎罗·斯帕拉捷的发现为让人类第一次知道动物的回声定位奥秘。 # ~ N7 B6 p% t7 M7 \
" g6 V/ e8 f% j* C Q. i: T; F 无独有偶，海豚和鲸等海洋哺乳动物就跟能够利用回声技术，它们能产生一种十分确定的讯号探寻食物和相互通讯。海豚声呐的灵敏度很高，能发现几米以外直径0．2mm的金属丝和直径lmm的尼龙绳，能区别开只相差200卜s时间的两个信号，能发现几百米外的鱼群，能遮住眼睛在插满竹竿的水池子中灵活迅速地穿行而不会碰到竹竿；海豚声呐的“目标识别”能力很强，不但能识别不同的鱼类，区分开黄铜、铝、电木、塑料等不同的物质材料，还能区分开自己发声的回波和人们录下它的声音而重放的声波；海豚声呐的抗干扰能力也是惊人的，如果有噪声干扰，它会提高叫声的强度盖过噪声，以使自己的判断不受影响；而且，海豚声呐还具有感情表达能力，已经证实海豚是一种有“语言”的动物，它们的“交谈”正是通过其声呐系统。尤其是仅存于世的四种淡水豚中最珍贵的一种－我国长江中下游的白鳍豚，它的声呐系统“分工”明确，有为定位用的，有为通讯用的，有为报警用的，并有通过调频来调制位相的特殊功能。 & _+ P/ W+ y1 D5 V; t! Y
; d) @% @* X& N8 z$ a 人类把发射和接收超声波的设备叫“声呐”，声呐被称为伸向海洋的“耳朵”。回声测深仪就是声呐一种，它的工作原理是它们都利用一组发射换能器在水下发射声波，使声波沿海水介质传播，直到碰到目标后再被反射回来，反射回来的声波被接收换能器接收。然后再由声纳员或计算机处理收到的信号，进而确定目标的参数和类型。
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海底地层剖面仪是利用声波在海水中和海底沉积物内传播和反射的特性来探测海底地层的设备，是在回声测深仪的基础上发展而来的，具有操作方便、探测效率高、图像清晰直观的特点，广泛应用于海洋地质调查、港口建设、航道疏浚、海底管线布设以及海上石油平台建设等。通过海底地层声学图像，地质人员可以获得海底之下浅部地层分层、厚度、空间展布等信息，也可以了解在海底地层中是否存在海底浅层气、埋藏古河谷、断层等一些潜在致灾地质因素。 3 V" m$ P# Z3 w- A( _! V4 E
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