НПСФ 2012, 10. клас — Задача 3. Лидар

Национално пролетно състезание по физика 2012, Тема за 10. клас · 11 април 2012 г. · 10 т.

Условие

„Лидар” е лазерна система за определяне на разстояния и скорости на отдалечени обекти. Неподвижен лидар излъчва поредица от няколко кратки светлинни импулса, следващи през равни интервали от време $\Delta t_0$ един след друг. Импулсите се отразяват от обект, който се приближава със скорост $v$ към лидара и се връщат обратно в мястото на излъчване, където се регистрират от фотоприемник.

Скорост на светлината във вакуум: $\mathrm{c} = 3{,}0 \times 10^{8}\ \mathrm{m/s}$.

а) Първият отразен импулс е регистриран за време $t$, след като е бил излъчен. Получете израз за разстоянието $\mathrm{L}$ от лидара до обекта в момента на приемане на импулса. [4 т.]

б) Получете израз за интервала от време $\Delta t$, през който приемникът регистрира отразените импулси. [4 т.]

в) Любители - търсачи на извънземен разум се снабдили с лидар, излъчващ импулси през интервали време $\Delta t_0 = 2{,}5\ \mathrm{ns}$ към открития Космос. Една вечер те установили, че излъчените импулси се връщат обратно след време $t = 5\ \mathrm{min}$, като следват през интервали $\Delta t = 2{,}0\ \mathrm{ns}$. Ако импулсите се отразяват от извънземен космически кораб, колко време след приемането на импулсите корабът ще достигне Земята? [2 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: proletni_2012_10problems.pdf · официални решения: proletni_2012_10solutions.pdf