题目
在多普勒计程仪中,不使超声波发射方向与航速方向相垂直(即发射波束俯角≠90°)的原因是()A. 垂直时不产生多普勒效应B. 便于接收反射回波C. 减少上下颠簸误差D. 减少纵向摇摆误差
在多普勒计程仪中,不使超声波发射方向与航速方向相垂直(即发射波束俯角≠90°)的原因是()
A. 垂直时不产生多普勒效应
B. 便于接收反射回波
C. 减少上下颠簸误差
D. 减少纵向摇摆误差
题目解答
答案
A. 垂直时不产生多普勒效应
解析
多普勒计程仪通过测量超声波在水中的多普勒效应来确定船速。其核心在于利用船体运动引起的频率变化。若发射波束方向与航速方向垂直(俯角为90°),则船体运动方向与波束传播方向平行,此时多普勒效应无法产生,导致无法测量速度。因此,必须通过调整俯角使两者存在夹角,确保运动方向与波传播方向不垂直,从而产生可测量的频率变化。
关键知识点
- 多普勒效应条件:当波源或观察者的运动方向与波传播方向不垂直时,才会产生频率变化。
- 垂直方向的失效:若发射波束方向与航速方向垂直,船体运动不会改变回波频率,计程仪无法工作。
选项分析
- A. 垂直时不产生多普勒效应
正确。垂直时运动方向与波传播方向平行,频率变化为零,无法测量速度。 - B. 便于接收反射回波
错误。接收回波的难易与发射角度无关,题目核心是多普勒效应的存在性。 - C. 减少上下颠簸误差
错误。颠簸误差与船体垂直方向运动相关,但题目问的是不垂直的必要性。 - D. 减少纵向摇摆误差
错误。纵向摇摆误差与船体运动方向相关,但非垂直发射的主要原因仍是多普勒效应的存在。