Question

閱讀下列材料回答問題
“嫦娥一號”最重的載荷之一，“激光眼”的正樣產(chǎn)品目前已裝星．在上海可以見到其初樣產(chǎn)品，“身長”30厘米，“體重”15公斤，看上去像是一臺放在鐵盒子里的攝像機(jī)，但它“拍”的東西可不是平面影像，而是三維立體的．令專家自豪的是，中科院上海技術(shù)物理研究所和上海光學(xué)精密機(jī)械研究所在以往科研基礎(chǔ)上，僅用兩年時間便按時交付這只“激光眼”，關(guān)鍵部件全部實現(xiàn)國產(chǎn)，整體水平達(dá)到國際先進(jìn)，并即將成為我國首臺發(fā)射進(jìn)入太空的激光高度計．“激光眼”的制圖形式非同一般，不是靠成像，而是靠“秒表”．“激光眼”會向月球不斷發(fā)射和接收反射回來的激光，并不斷精確計時．“嫦娥一號”有了它，就好似向月亮表面一個接一個派出“光速短跑隊員”，這些“運(yùn)動員”一觸到月面就即刻原路返回；“激光眼”根據(jù)其“跑步”成績，就能實時計算出其所跑距離，從而分辨出月面哪高、哪低，哪是山脈、哪是盆地，最終得到各處的實際海拔，合成為一幅帶有月球高程的完整地形圖．
按計劃，在“嫦娥一號”進(jìn)入環(huán)月階段后，“激光眼”便開始工作，不論月球表面是白天還是黑夜，也不論衛(wèi)星處于正飛還是側(cè)飛，都將長期開機(jī)，在200公里軌道高度上，每隔一秒發(fā)射一束激光．就這樣，“嫦娥一號”像繞絨線球一樣，圍著月亮轉(zhuǎn)了一圈又一圈，留下一個個激光“足印”，把月表狀況統(tǒng)統(tǒng)掃描下來．
1、“激光眼”的工作原理之一是利用了光的

反射

．它主要測繪了月球表面的

三維地形圖

．
2、能否利用超聲波代替激光來完成同樣的工件？為什么？
3、如果月球表面是平原，“激光眼”發(fā)射激光和受到月球反射的激光的時間差為多少秒？如果實際時間差比它長則該處可能是高山還是盆地？

Answer 1

分析：（1）“激光眼”會向月球不斷發(fā)射和接收反射回來的激光，并不斷精確計時，據(jù)此可知它利用了光的反射原理；
（2）真空不能傳播聲音，光的傳播不需要介質(zhì)；
（3）根據(jù)公式v=

s

t

求出從激光發(fā)出到反射回來的時間；再根據(jù)公式v=

s

t

分析出答案．

解答：解：（1）“激光眼”會向月球不斷發(fā)射和接收反射回來的激光，并不斷精確計時，據(jù)此可知它利用了光的反射原理；
“激光眼”根據(jù)其“跑步”成績，就能實時計算出其所跑距離，從而分辨出月面哪高、哪低，哪是山脈、哪是盆地，最終得到各處的實際海拔，合成為一幅帶有月球高程的完整三維地形圖；
（2）真空不能傳播聲音，所以不能利用超聲波代替激光來完成同樣的工作；
（3）激光從發(fā)出到反射回來通過的路程s=2×200km=400km=4×10⁵m，
∵v=

s

t

，
∴“激光眼”從發(fā)射激光和受到月球反射的激光的時間差：t=

s

v

=

4×105m

3×108m/s

≈0.0013s；
因為光的傳播速度是不變的，根據(jù)公式v=

s

t

可知，如果實際時間差比它長，那么激光通過的路程會更長，則該處可能是盆地．
故答案為：（1）反射；三維地形圖；（2）不能；真空不能傳播聲音；（3）“激光眼”發(fā)射激光和受到月球反射的激光的時聞差為0.0013s；該處可能是盆地．

點評：此題主要考查的是學(xué)生對光的反射、真空不能傳播聲音等知識的了解和掌握，基礎(chǔ)性題目．