高考物理復習：與射電望遠鏡相關(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”就是射電望遠鏡.射電望遠鏡(radio telescope)是指觀(guān)測和研究來(lái)自天體的射電波的基本設備,可以測量天體射電的強度、頻譜及偏振等量.與接收可見(jiàn)光的傳統光學(xué)望遠鏡不同,射電望遠鏡接收的是天體射出的無(wú)線(xiàn)電波.射電望遠鏡既沒(méi)有高高豎起的望遠鏡鏡筒,也沒(méi)有物鏡、目鏡,而是由天線(xiàn)和接收系統兩大部分組成.接收機把從天線(xiàn)傳來(lái)的無(wú)線(xiàn)電波放大,并轉變成能用儀器記錄的信號或對無(wú)線(xiàn)電波進(jìn)行拍照.從外觀(guān)上看,射電望遠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.

　　作為天文界國際性項目的建設候選地之一,中國西南部的喀斯特洼地有望建造世界上最大的射電望遠鏡.國際天文學(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,并揭開(kāi)宇宙起源之謎.

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

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

　　A. 10 m  B. 102 m

　　C. 103 m  D. 104 m

　　答案 D

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

　　A. 光學(xué)望遠鏡  B. 紅外望遠鏡

　　C. 射電望遠鏡 D. X射線(xiàn)望遠鏡

　　答案 C

　　[[例 3]] 在地球之外,究竟有沒(méi)有外星人?兩位美國學(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.這兩位學(xué)者是利用直徑為26 m的射電望遠鏡,來(lái)尋找由浩翰宇宙深處發(fā)出的未知訊號的.他們以波長(cháng)21 cm和10.5 cm的電波對北半球天空的全部區域分別進(jìn)行了三次和兩次調查.許多從事探索地球外文明的科學(xué)家認為,波長(cháng)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,就很有可能會(huì )使用這個(gè)波長(cháng).文中的“三次和兩次”是指( )

　　A. 向宇宙中的37個(gè)訊號分階段進(jìn)行調查的次數

　　B. 對北半球天空的全部區域進(jìn)行分片調查的次數

　　C. 使用兩種不同波長(cháng)的電波分別進(jìn)行調查的次數

　　D. 按照時(shí)間(天數)的長(cháng)短分別進(jìn)行調查的次數

　　答案 B

　　[[例 4]] 射電望遠鏡靠接收()進(jìn)行天文觀(guān)測.

　　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