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科学家发明声纳的故事

  1941年12月,太平洋战争爆发。美国人的潜艇仿佛长了眼睛似的,穿过了日本人设置的层层水雷封锁线,神不知鬼不觉地钻进日本海,向日本舰船发起突然袭击,使日本海军损失惨重;与此同时,日本的潜艇一钻进美国的军港或海岸边,不知怎的,就遭到美国军舰或飞机的攻击。

    “这是怎么回事呢?”日本海军官员百思不得其解,“难道美国人使用了什么秘密武器?”的确,美国人使用了一种“秘密武器”——声纳。

      声纳是一种利用声波在水下测定目标距离和运动速度的仪器。美国人在潜艇上装了类似声纳的“探雷器”,因此对于日本人设置的水雷封锁线及舰船的所在位置一目了然;美国人还在军港和海岸的航道口装上了声纳,这样,海里的任何动静都逃不过美国人的“耳目”。

      声纳诞生于第二次世界大战。它的发明,凝聚着几代科学家的心血。早在1490年,意大利著名美术家、科学家达·芬奇就注意到了声音在水中的传播。有一次,他来到海边写生。完成一幅画后,好奇的达·芬奇忽然产生了一个念头:水里面到底有没有什么声音?于是,他取来一根管子,将管子的一端插到水里,管子的另一端放在耳朵旁。结果听到了“咕噜咕噜”的声音。经过仔细的辨认,他发现这是远方的船航行时螺旋桨击水放出的声响。达·芬奇的这根管子可以算是声纳最古老的祖先了。

    3个多世纪后,瑞士物理学家柯拉顿和德国数学家斯特模,对声音在水中的传播进行了深入的探讨。在这以后,许多科学家也进行这方面的研究。经过反复实验,他们比较精确地测出声音在水中的传播速度为5500公里每小时,比在空气中的传播快4倍。此外,科学家们还发现,声音在水中传播,遇到海洋中的物体或海底时,声音会被反射回来,此时也被“吞掉”一些声波。不同频率的声波,在水中被吸收和反射的程度也不相同。超声波能量集中,可朝一个方向传播,反射回来的声波比较强烈。

    这个时期,正值潜水艇在海里称王称霸的时期。人们对于潜水艇的神出鬼没正感到束手无策。自

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