高考物理復(fù)習(xí)：與射電望遠(yuǎn)鏡相關(guān)的物理題

　　天文科學(xué)學(xué)家們不僅用眼睛“看”宇宙,也在用耳朵“聽(tīng)”宇宙.這個(gè)“耳朵”就是射電望遠(yuǎn)鏡.射電望遠(yuǎn)鏡(radio telescope)是指觀測(cè)和研究來(lái)自天體的射電波的基本設(shè)備,可以測(cè)量天體射電的強(qiáng)度、頻譜及偏振等量.與接收可見(jiàn)光的傳統(tǒng)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡不同,射電望遠(yuǎn)鏡接收的是天體射出的無(wú)線(xiàn)電波.射電望遠(yuǎn)鏡既沒(méi)有高高豎起的望遠(yuǎn)鏡鏡筒,也沒(méi)有物鏡、目鏡,而是由天線(xiàn)和接收系統(tǒng)兩大部分組成.接收機(jī)把從天線(xiàn)傳來(lái)的無(wú)線(xiàn)電波放大,并轉(zhuǎn)變成能用儀器記錄的信號(hào)或?qū)�無(wú)線(xiàn)電波進(jìn)行拍照.從外觀上看,射電望遠(yuǎn)鏡都有金屬制的拋物面形的天線(xiàn),該天線(xiàn)能夠把來(lái)自遙遠(yuǎn)天體的無(wú)線(xiàn)電波會(huì)聚起來(lái),從而捕捉來(lái)自太空的信息.

　　作為天文界國(guó)際性項(xiàng)目的建設(shè)候選地之一,中國(guó)西南部的喀斯特洼地有望建造世界上最大的射電望遠(yuǎn)鏡.國(guó)際天文學(xué)界希望,這個(gè)500 m口徑的“天耳”建成后,能幫助地球人接收到更多來(lái)自“地外文明”的信號(hào),并揭開(kāi)宇宙起源之謎.

　　射電望遠(yuǎn)鏡在使用時(shí)涉及一些物理的光學(xué)的知識(shí),現(xiàn)在例析如下:

　　[[例 1]] 人的眼睛對(duì)黃綠光較敏感,瞳孔的直徑約為5 mm,一射電望遠(yuǎn)鏡接受波長(zhǎng)為1 m的射電波.如果要求二者分辨本領(lǐng)相同,射電望遠(yuǎn)鏡的直徑應(yīng)約為( )

　　A. 10 m  B. 102 m

　　C. 103 m  D. 104 m

　　答案 D

　　[[例 2]] 2006年中國(guó)天文學(xué)家徐燁領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在《科學(xué)》雜志發(fā)表了一個(gè)重要的研究結(jié)果,即以2%的誤差測(cè)定了銀河系中離太陽(yáng)最近的英仙臂的距離為6 360光年.請(qǐng)通過(guò)你對(duì)各種天文望遠(yuǎn)鏡分辨能力的了解判斷一下他們使用的是什么測(cè)量手段?()

　　A. 光學(xué)望遠(yuǎn)鏡  B. 紅外望遠(yuǎn)鏡

　　C. 射電望遠(yuǎn)鏡 D. X射線(xiàn)望遠(yuǎn)鏡

　　答案 C

　　[[例 3]] 在地球之外,究竟有沒(méi)有外星人?兩位美國(guó)學(xué)者撰文說(shuō),他們花了5年時(shí)間,在北半球天空捕捉到37個(gè)可能是來(lái)自地球外文明的訊號(hào).這兩位學(xué)者是利用直徑為26 m的射電望遠(yuǎn)鏡,來(lái)尋找由浩翰宇宙深處發(fā)出的未知訊號(hào)的.他們以波長(zhǎng)21 cm和10.5 cm的電波對(duì)北半球天空的全部區(qū)域分別進(jìn)行了三次和兩次調(diào)查.許多從事探索地球外文明的科學(xué)家認(rèn)為,波長(zhǎng)為21 cm的電波在宇宙空間中極為普通,如果地球外文明要向其他星體發(fā)出訊號(hào),就很有可能會(huì)使用這個(gè)波長(zhǎng).文中的“三次和兩次”是指( )

　　A. 向宇宙中的37個(gè)訊號(hào)分階段進(jìn)行調(diào)查的次數(shù)

　　B. 對(duì)北半球天空的全部區(qū)域進(jìn)行分片調(diào)查的次數(shù)

　　C. 使用兩種不同波長(zhǎng)的電波分別進(jìn)行調(diào)查的次數(shù)

　　D. 按照時(shí)間(天數(shù))的長(zhǎng)短分別進(jìn)行調(diào)查的次數(shù)

　　答案 B

　　[[例 4]] 射電望遠(yuǎn)鏡靠接收()進(jìn)行天文觀測(cè).

　　A. 無(wú)線(xiàn)電波  B. 可見(jiàn)光

　　C. 不可見(jiàn)光  D. 超聲波

　　答案 A