Вход

Инфракрасные лучи в военном деле

Реферат по военному делу, гражданской обороне
Дата добавления: 11 августа 2004
Язык реферата: Русский
Word, rtf, 4.4 Мб (архив zip, 2 Мб)
Реферат можно скачать бесплатно
Скачать
Данная работа не подходит - план Б:
Создаете заказ
Выбираете исполнителя
Готовый результат
Исполнители предлагают свои условия
Автор работает
Заказать
Не подходит данная работа?
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
Заказать новую работу



«ИНФРАКРАСНЫЕ ЛУЧИ В ВОЕННОМ ДЕЛЕ»


Трудно переоценить значение школьных вечеров физики и техники. Они расширяют и углубляют знания учащихся, полученные на уроке, позволяют показать применение физических знаний на практике, помогают формировать умения и навыки, самостоятельной работы, повышают интерес к пред­мету и научно-технической деятельности.

Вечера физики на военную тематику спо­собствуют решению этих же учебно-воспи­тательных задач, но имеют и свои специфи­ческие цели и особенности. Рассмотрение физических основ военной техники и озна­комление учащихся с использованием в во­енном деле знаний по физике, полученных на уроках, являются составной частью во­енно-патриотического воспитания.

Если на уроке учитель может использо­вать небольшой по объему и тесно связан­ный с изучаемым материал военной тема­тики, то в программу вечера можно вклю­чить более обширные и разнообразные све­дения: сообщения из истории развития во­енного дела и военной техники, рассказы о современном оружии, биографии совет­ских ученых и конструкторов, работавших в области военного дела.

Целесообразно посвящать вечер какой-то определенной физической теме, получившей широкое отражение в военном деле. Одной из них может быть тема «Инфракрасные лучи». Хотя область использования ин­фракрасных лучей в мирных целях посто­янно расширяется (сушка древесины и окрашенных кузовов автомобилей, прогре­вание тканей живого организма и термо­диагностика, фотографирование объектов в тумане и темноте и др.), все-таки более широкое применение они находят в воен­ной технике. Исходя из этих соображений, мы решили провести в нашей школе физи­ческий вечер «Инфракрасные лучи в воен­ном деле» и построить его по такому плану:

I. Доклады и сообщения:

«Физика — важнейшая союзница - военной техники», «Невидимые лучи», «Инфракрасная система свя­зи», « «Теплопеленгаторы»; «Ракета находит, преследует и поражает цель», «Инфракрасные приборы в космосе», «Фотографирование в инфракрасных лучах», «Можно ли видеть в темноте?».

II. Викторина «Вопрос— в шутку, от­вет - всерьез».

  1. Просмотр кинофильма «Народа вер­ные сыны».

IV. Наблюдение в темноте с помощью прибора ночного видения. Приведем краткое содержание докладов. В сообщении «Физика — важнейшая со­юзница военной техники» говорилось, что армия всегда была и остается активным «потребителем» достижений научно-техни­ческого прогресса. Военное дело использует успехи почти, всех отраслей знаний, но боль­ше всего физики, причем на всех этапах его развития.

Какой бы новый вид оружия ни создавал, человек, он неминуемо опирается на физические законы: рождалось первое артилле­рийское орудие — приходилось учитывать законы движения тел (снаряда), сопротив­ления воздуха, расширения газов и дефор­маций металла; создавались подводные лодки — и на первое место выступили за­коны движения тел в жидкостях, учет ар­химедовой силы; ставилась, задача обна­ружения воздушных "целей ночью, за обла­ками — приходилось обращаться к законо­мерностям распространения и отражения радиоволн; роль физики в военной технике еще более возросла, когда армии стали оснащаться ракетным и ядерным оружием.

В докладе отмечались заслуги выдаю­щихся русских и советских ученых: С. А. Чаплыгина, А. С. Попова, К. Э. Циол­ковского, С. П. Королева, с именами кото­рых связано развитие не только различных областей науки, техники, на и военного дела.

Подчеркивалась огромная роль связи, телевидения и оптики для решения военных задач.

В докладе «Невидимые лучи» говорилось об истории открытия, свойствах и источни­ках инфракрасных лучей. Ставились отдель­ные опыты с ними — обнаружение, отраже­ние и преломление инфракрасных лучей, сигнализация [7, с. 391—397]*.

Наши органы зрения, отмечалось в этом докладе, воспринимают электромагнитные излучения с длиной волны 0,4---0,76 мкм, а диапазон длин инфракрасных волн состав­ляет 0,76---500 мкм. Это делает их неви­димыми.

Свойства инфракрасных лучей в основ­ном не отличаются от свойств видимого света. Однако у них есть характерные особенности: инфракрасные лучи проходят через такие непрозрачные для видимого света материалы, лак картов, черная бумага, тонкий слой эбонита (длинноволновое инфракрасное излучение проникает даже через асфальт); по сравнению с видимыми инфракрасные лучи менее подвержены по­глощению и рассеянию атмосферой при на­личии в ней «яма, дождя, слабого тумана; с помощью инфракрасных лучей можно по­лучать изображение сравнительно мелких объектов, чего не могут дать радиоизлуче­ния, так как их длина больше, чем инфракрасных лучей. Эти особенности и пред­определили использование последних в воен­ных целях.

Хотя источником инфракрасных лучей мо­жет быть любое тело, имеющее температу­ру выше абсолютного нуля, однако для по­лучения их используют сильно нагретые те­ла, поскольку с повышением температуры интенсивность инфракрасного излучения резко возрастает. Из общего потока излуче­ния нужную инфракрасную область спектра выделяют специальными светофильтрами.

Установлено, что при нормальном накале нити электрической лампы около 90% всей лучистой энергии приходится на инфра­красные лучи. В военном деле в качестве источника инфракрасных лучей направлен­ного действия используется лампа-фара (рис. I), представляющая собой сочетание нити накаливания с отражающим парабо­лическим зеркалом. Ока состоит из стек­лянного баллона, задняя часть которого

выполнена в виде параболоида вращения 1 и изнутри покрыта слоем алюминия, нити какала 2 и цоколя 3; конструкция поме­щена в специальный корпус 4, имеющий спереди инфракрасный фильтр 5.

Далее была продемонстрирована работе такой лампы-фары.

Доклад «Инфракрасная система связи» посвящался применению инфракрасных лу­чей для создания оптической блокировки и «инфракрасного телефона». В нем подчер­кивалось, что возможность осуществления этих средств связи основана на физических свойствах инфракрасных лучей: прямолиней­ности распространения, невидимости, под­чинении законам отражения и преломления. Сообщалось также о светоговорителях, при­менявшихся во второй мировой войне.

В докладе «Теплопеленгаторы» говори­лось о принципе действия и назначении этих устройств. Сообщалось, что с помощью теплопеленгаторов можно обнаруживать самолеты, танки, корабли и стреляющие орудия по их тепловому излучению. Отме­чалось преимущество теплопеленгаторов по сравнению с радиолокаторами, заключаю­щееся в совершенной «скрытности» их дей­ствия: они улавливают излучение цели, не испуская сами никаких волн.

Принцип действия инфракрасных теплопеленгаторов рассматривался по схеме, изображенно на рисунке 2. Болометр 1 включается в одно из плеч измерительного

моста, а в остальные — резисторы R1, R2, R3, которые подбирают так, чтобы ток в диагонали моста при отсутствии излучения от цели был равен нулю. Для регистрации тока служит чувствительный гальванометр О. При облучении болометра инфракрасны­ми лучами его сопротивление изменяется и мост оказывается разбалансированным; по гальванометру течет ток, который сигнали­зирует о появлении- цели в «поле зрения» теплопеленгатора. Рассказ " сопровождался демонстрацией «поиск и обнаружение цели по ее тепловому излучению» при помощи модель теплопеленгатора с термосопротивлением [6, с. 102].

«Ракета находит, преследует и поражает цель». Это сообщение знакомило с инфра­красной головкой самонаведения реактив­ного снаряда на цель в конце полета. Рас­сматривались физические принципы данных устройств, их преимущества по сравнению с радиолокационными. Приводились приме­ры высокой точности попадания в цель реактивных. Нарядов с инфракрасными головками самонаведения. Один из вариантов конструкции головки поясняла при помощи схемы, показанной на рисунки 3,'На схеме изображены: I — обтекатель, 2- приемник инфракрасных лучей, 3 — параболическое приемное зеркало, 4 — усилитель инфра­красных сигналов, 5 — рули управления

снаряда. Демонстрировались действующая модель следящей инфракрасной системы, изготовленная учащимися [6, с. 232—236]. «Инфракрасные приборы в космосе». В сообщении говорилось об инфракрасных приборах, которые могут устанавливаться на искусственных спутниках Земли для раннего обнаружения баллистических ра­кет. В качестве примера приводился аме­риканский, спутник «Мидас», оснащенный инфракрасной аппаратурой. Отмечалось, что последняя может обнаружить ракеты в 'лю­бой точке земного шара (по их инфра­красному излучению) через минуту после запуска, а слежение за ракетой возможно примерно б течение 5 мин, пока работают ее двигатели. В этом плане наземные ра­диолокационные станции обладают значи­тельно меньшей эффективностью в связи с существованием «радиолокационного горизонта».

В докладе «Фотографирование в инфра­красных лучах» отмечалось, что этот процесс фотографирования не отличается от обычного, совершающегося при дневном свете. Однако требуется, чтобы объектив был изготовлен из стекла, хорошо пропу­скающего инфракрасные лучи, а фотопла­стинка чувствительна к ним (для этого в ее поверхностный слой добавляют спе­циальные вещества — сенсибилизаторы).

При фотографировании с инфракрасным фильтром рассеиваемые атмосферой сине-голубые лучи, дающие обычно на • пленке вуаль, задерживаются, и поэтому изобра­жение объекта получается более четким. Фотографирование в инфракрасных лучах дает возможность распознать замаскиро­ванные объекты, что очень важно для раз­ведки.

С помощью эпидиаскопа демонстриро­вались фотоснимки, сделанные в инфра­красных лучах.

В докладе «Можно ли видеть в темно­те?» рассматривались физические основы, принцип действия, устройство и примене­ние приборов ночного видения. Принципиальная схема одного 'Из таких приборов показана на рисунке 4. Объект 1

облучается инфракрасными лучами. Послед­ние, отразившись от него, попадают в объ­ектив 2 и фокусируются им на поверхно­сти фото катода 3 электроннооптического преобразователя 4, в результате чего соз­дается перевернутое изображение предме­та. Под действием энергии инфракрасных лучей из фото катода вылетают электроны, которые ускоряются электрическим полем (на участок «фото катод 3 — экран 5» по­дается высокое напряжение порядка 15 кв.), При своем движении к положительно за­ряженному экрану электроны проходят через электронную линзу 6, которая еще раз переворачивает изображение (теперь оно получается прямым по отношению к предмету). Электронный поток, попадая на лю­минесцентный экран, воспроизводит на нем изображение предмета. С целью увеличения последнего его рассматривают через окуляр 7.

Приборы ночного видения нашли широ­кое применение в военном деле в каче­стве прицельных устройств к стрелковому и артиллерийскому оружию; используются они и при вождении автомобилей и тан­ков ночью, а также для разведки в темноте.

Снайперский ночной прицел (рис. 5) пред­назначен для стрельбы из стрелкового оружия по различным целям ночью. В комплект входят: электроннооптическое устройство 1, инфракрасный прожектор 2, источники электропитания прожектора и преоб-

разователя 3, соединительный провод ' 4. Данное приспособление обеспечивает веде­ние точной стрельбы ночью с расстояния 80—100 м. Кроме того, оно позволяет унич­тожать прожекторы инфракрасных лучей, инфракрасные фары и сигнальные огни противника, а также наблюдать за кодиро­ванными сигналами связи [2, с. 140—141].