海豚的声纳系统揭秘

海豚是怎样发出声纳信号的?这个问题长期以来一直困挠着科学家。科学家们提出过多种解释,并且所认定的海豚身上产生声波的部位各不相同。假使海豚长着格外大的脚趾,科学家也会把它考虑进去的。 两个富于创新的青年科学家经过共同努力,用一个新奇的计算机模拟系统得出一个比较确实的答案。而他们却来自两个不同的科研领域——生物学和物理学。     

海底世界的声和光

海下声音 潜水员能清楚地听到水下发出的响声,但却难以辨明声源的方向,原因是声波在水下传播的速度比在空气中快4倍还多.声波在空气中传播的速度为340 m/s,因此,当我们听到一个响声时(除非是来自正前方或者正后方),声音到达两个耳朵的时间有差别.根据这瞬息时间的差别(事实上,离声源近的耳朵听到的声音会强一些),我们就能断定声源的方向.     

声波武器的巨大威力

我们知道,声波是机械纵波,它可以在固体、液体和气体中传播。人们日常可以听到的声音便是20～20000Hz频率范围内的声波。目前军事领域中应用的主要是次声波部分（即频率低于20Hz的声波）。和可闻声波相比,次声波在介质中传播时．能量衰减缓慢。隐蔽性好,不易为敌人察觉,所以军事上常用次声波接收装置来侦察敌情。另一方面,次声波武器还可直接消灭敌人的有生力量。那么,它的杀伤原理是什么呢？这里要涉及物理学的一个重要概念——共振。     

空间目标单光子探测光纤接收方式的研究

空间目标探测中常常遇到极微弱光回波的探测问题,望远镜接收到的光信号仅有很少的光子数,甚至单光子.我们把单光子探测器运用在空间目标探测中,一方面光纤接收方式具有若干潜在优势,另一方面由于目前所用的单光子探测器的光纤接收模式的限制,决定了在空间目标的单光子探测中应用光纤接收方式.对于回波的光纤接收方式的研究将有力促进空间目标单光子探测技术的发展.     

夜蛾反声纳的军事运用

美洲有一种白蝙蝠能在一秒钟内发出250组超声波,还能准确地接收和分辨同等数目的回声。它凭借这个声纳系统,从发现昆虫到把昆虫捕获只需几分之一秒。然而,夜蛾却能巧妙地摆脱蝙蝠的追捕。     

新书架

自从英国诗人雪莱的夫人玛丽·雪莱写出世界上第1篇科幻小说,1个世纪以来,世界各地的科幻小说家如雨后春笋般地脱颖而出,科幻小说已成为一种崭新的文体,受到了广大读者的热烈欢迎。本期新书架为读者准备了两部科幻小说——《倾听者》和《智能机器人》。 《倾听者》在波多黎各的1个山谷里,人们安装了1个巨大的碟形天线来捕捉来自外层空间生命的声音,这种倾听已持续数十年,接收     

蜘蛛织网的大智慧

<正>巧妙听到声音人类和大多数其他脊椎动物依靠耳膜将声波压力转化为大脑可以理解的信号，一旦大脑处理了这些信号，就能知道是什么声音、来自哪里、有多响。我们的耳膜是外耳道深端的膜状物，声波经过耳廓进入外耳道，然后振动鼓膜，鼓膜振动就会导致附着在鼓膜上的听骨链发生振动，然后传导到内耳。没有耳膜，世界将是一片寂静。昆虫和蜘蛛这样的动物就没有这样的听觉工具，那么它们是如何听到声音的呢?     

下视雷达对海杂波中船目标监测的散射回波数值模拟

用广义前后向迭代方法（generalized forward backward method ,GFBM)与谱加速算法（spectrum acceleration algorithm,SAA)结合的快速迭代数值方法求解导体粗糙表面散射的磁场积分方程（MFIE），对于用Monte Carlo法产生的一维Pierson-Moskowitz谱粗糙导体海面与船体目标，数值模拟了下视雷达对海杂波环境中船目标监测时站与后向散射回波，给出随雷达下视入射角观测条件变化时的海杂波与目标回波，及其与环境和目标各特征参数关系的模拟，提出下视雷达回波接收功率对应目标与海面各区域后向散射系数的雷达方程计算，为海杂波环境中船目标的监测与截获，主动与半主动导引担任一种数值仿真的方法。     

声生态学及其启示

正声音是我们每个人都熟悉的东西。声学是物理学中的一个传统领域,研究声音的物理性质,比如振动如何产生声波,声波如何在媒介中传播,声波的频率、强度、速度,等等。然而,我们对于声音的感知,或者推而广之,动物对于声音的感知,还有超出以上性质的很多问题。有一个有趣的问题:"在一个没有人的地方,有没有声音?"简单来说,这里的"声音"可以有两种含义。一个含义是客观的声音本身,     

夜蛾与反声纳

美洲有一种白蝙蝠,能在一秒钟内发出250组超声波,还能准确地接收和分辨同等数目的回声.它凭借这个声纳系统,从发现昆虫到把昆虫捕获只需几分之一秒,1分钟能捕上几只小昆虫.然而,强中更有强中手,夜蛾却能巧妙地摆脱蝙蝠的追捕.     

鸟类阴谋家:叉尾卷尾的骗术世界

<正>通常而言,动物们互相交流发出的信号都是真实可信的——比如在逃避天敌时发出的声音、求偶时展示的体羽、占领地盘时散布的气味等。而在这样的大环境下,总会有投机者试图通过假信号谋求利益。不过俗话说得好,有再一再二没有再三,单纯重复的欺诈行为终究会被识破。因此,如何多层次立体化地进行全方位忽悠,就成了动物欺诈者们钻研的课题。来自南非开普敦大学的汤姆·福劳尔就向我们展示了这些动物欺诈者中的     

蟋蟀用"BP机"寻爱

玩过蟋蟀的人都知道,雌蟋蟀是"哑巴",不会鸣叫,而好斗的雄蟋蟀却善鸣,它的声音是在两翅摩擦时,从所谓的发音器官——复翅羽化而成的小器官中发出来的。在蟋蟀王国里,找对象往往是雄的"唱歌",雌的寻觅,也就是说雌蟋蟀是循着雄蟋蟀的叫声找到"心上人"并与之约会的。     

音乐才能靠基因?

正科学家基于对多地区人类基因组的研究结果提出,人的音乐才能很可能与基因有关——基因决定耳蜗的构造。耳蜗是耳朵的一个解剖结构,负责将来自外界的声音信号转换为相应的神经电信号,传送到大脑的中枢听觉系统接受进一步处理,最终实现听觉知觉。在音乐从外界传递到耳朵并最终传递到大脑的过程中,不同频率的空气震动(声波)被转换为神经冲动,这     

射电子源的超光速分离

河外射电源传统的天文观测借助于光学望远镜(包括人眼),接收天体发出的光波.但是,光波只是电磁波的极小的一部分,而天体除了发出光波外,往往还发出其他波段的电磁波,如无线电波、X射线、r射线等.观测这些波段的辐射不能用光学望远镜,而需用其他的仪器.从本世纪三十年代发展起来的射电望远镜就是用来接收天体发出的无线电波的仪器.射电望远镜的问世,发现了许多前所未知的现象,极大地扩展了人们的眼界,深化了人们对天体本质的认识,成为天文学史上一个重要的里程碑.     

蟋蟀用"BP机"寻爱

玩过蟋蟀的人都知道,雌蟋蟀是“哑巴”,不会鸣叫,而好斗的雄蟋蟀却器鸣,它的声音是两翅摩擦时,从所谓的发音器言——复翅羽化而成的小器官中发出的,在蟋蟀王国里,找对象往往是雄的“唱歇”,雌的寻觅,也就是雌蟋蟀寻着雄蟋蟀的叫声找到“心上人”并进行约会的。     

胎儿能感受到胎教音乐

在澳洲墨尔本市,蒙纳士大学的维多利亚皇家医院妇产科,曾经做过"外界声音通过母体进入子宫后的衰减"实验.参加实验的是14名足月而且已经阵痛待产的孕妇,实验方法是,把一个可发出100 Hz～3 000 Hz声波的扩音器(喇叭)放在母亲肚脐的上方,在羊膜破裂以后,把消过毒的微型麦克风通过阴道、宫颈外口和内口,直接放入子宫内,然后对声音不同频率的音量衰减作测量.     

无声的天籁交响

在寂静中倾听。1883年，位于印度尼西亚的喀拉喀托火山爆发，人们在听到它强大轰鸣的同时，还隐约感受到了一种隐藏着的力量，这种力量来自一种听不见的声波，它使科学家第一次意识到大自然中还存在着另外一种声音：次声。     

生活在声波和电磁波的包围中

当今,人类正从原子时代向信息时代迈进。各种机器和车辆发出的声波包围着每一个人,各种电气和电子设备发出的电磁波包围着每一个生命体。科学家指出：现在社会各种公害已开始向城市型、生活型的方向转移并扩散。     

次声波武器

声音是一种波,是由物体的机械振动而产生的。受生理结构所限,人耳只能听到音频范围内的声波。音频之外人耳听不见的声波被称为超声波和次声波。超声波是指20000赫兹以上的声波,次声波是低于20赫兹的声波。     

蝙蝠“武功”里的小秘密

正在人们的印象中,蝙蝠往往与黑暗、嗜血、恐怖相连。它昼伏夜出,生活在阴暗的山洞、森林或荒废的古堡里。也许世界上不会有动物比蝙蝠背负更多的"恶名"了。下面,我们一起来科学地认识一下蝙蝠吧。发现蝙蝠会"武功"作为哺乳动物中唯一能够真正飞翔的兽类,蝙蝠除一般哺乳动物的特点外,还有一系列适应飞行的形态特征:全身骨质轻,控制飞行的肌肉发达,后肢退化,拥有大大的耳朵。为什么大耳朵是适应飞行的体形特征呢?这是因为蝙蝠练就的一项独门"武功"——回声定位。蝙蝠飞行时,从口中发出超声波,用耳朵接收声波以便定位。