نظم السونار “المكشاف الصوتي”

2015 علوم القرن الـ21 الطاقة والمادة

براون بير

k

نظم السونار المكشاف الصوتي الفيزياء

بتجاوز تردد موجة الصوت 20.000 هيرتز تنعدم قدرة الأذن البشرية على سماع هذه الموجة.

لكن بإمكان بعض الحيوانات سماع هذه الترددات بل وحتى إصدارها. فالخفاش آكل الحشرات، مثلاً، يبث صريراً فوق صوتي ويسمع رجع صداه.

وبالاستعانة بالترددات العالية للموجات فوق الصوتية يمتلك الخفاش أداة تحديد موقع الصدى يستخدمها في تحديد مواقع الأجسام الصغيرة. كما أن بعض أنواع الحيتان والدلافين تستخدم الموجات فوق الصوتية كأداة ملاحية وكوسيلة للاتصالات.

 

السونار(المِكشاف الصوتي)

تحاكي نظم السونار (الملاحة وتحديد المواقع صوتياً) النُظم الطبيعية وتستخدم لهذا الغرض موجات فوق صوتية تصدرها تحت المياه تتراوح تردداتها ما بين 100.000 إلى10 ملايين هيرتز.

تبلغ سرعة الصوت في الماء حوالي 1500 متر في الثانية، إي ما يزيد عن أربعة أضعاف سرعته في الهواء. يتم بث هذه الموجات بواسطة جهاز يُعرف بمحول الطاقة (يشبه مكبر الصوت في مبدأ عمله) والكشف عنها باستخدام مِسماع مائي (يشبه الميكروفون).

يُحدد اتجاه الصدى المرتد عن هدف ما موقعه، كما يُحسب بُعد الهدف عن المِسماع بقياس الزمن المستغرق للإشارة الصوتية لبلوغ الهدف وارتداد الصدى.

يُحسب بُعد الهدف بحاصل ضرب رُبع سرعة الصوت (في الماء) في الزمن المستغرق لرحلة الموجة فوق الصوتية إلى الهدف ورجوع الصدى. ويتم عرض البُعد والاتجاه على شاشة تلفاز أو تُعالج هذه البيانات حاسوبيا.

 

الهيرتز (Hz)

وحدة قياس التردد.

1Hz= دورة واحدة في الثانية.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]