蝙蝠的超声波
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/26 15:11:05
蝙蝠的超声波
蝙蝠的超声波
蝙蝠的超声波
物体振动时会发出声音.科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率,它的单位是赫兹.我们人类耳朵能听到的声波频率为16～20,000赫兹.因此,当物体的振动超过一定的频率,即高于人耳听阈上限时,人们便听不出来了,这样的声波称为“超声波”.通常用于医学诊断的超声波频率为1～5兆赫.
虽然说人类听不出超声波,但不少动物却有此本领.它们可以利用超声波“导航”、追捕食物,或避开危险物.大家可能看到过夏天的夜晚有许多蝙蝠在庭院里来回飞翔,它们为什么在没有光亮的情况下飞翔而不会迷失方向呢?原因就是蝙蝠能发出2～10万赫兹的超声波,这好比是一座活动的“雷达站”.蝙蝠正是利用这种“雷达”判断飞行前方是昆虫,或是障碍物的.
实验证明,蝙蝠主要靠听觉来发现昆虫.蝙蝠在飞行的时候,喉内能够产生超声波,超声波通过口腔发射出来.当超声波遇到昆虫或障碍物而反射回来时,蝙蝠能够用耳朵接受,并能判断探测目标是昆虫还是障碍物,以及距离它有多远.人们通常把蝙蝠的这种探测目标的方式,叫做“回声定位”.蝙蝠在寻食、定向和飞行时发出的信号是由类似语言音素的超声波音素组成.蝙蝠必须在收到回声并分析出这种回声的振幅、频率、信号间隔等的声音特征后,才能决定下一步采取什么行动.靠回声测距和定位的蝙蝠只发出一个简单的声音信号,这种信号通常是由一个或二个音素按一定规律反复地出现而组成.当蝙蝠在飞行时,发出的信号被物体弹回,形成了根据物体性质不同而有不同声音特征的回声.然后蝙蝠在分析回声的频率、音调和声音间隔等声音特征后,决定物体的性质和位置.
蝙蝠大脑的不同部分能截获回声信号的不同成分.蝙蝠大脑中某些神经元对回声频率敏感,而另一些则对二个连续声音之间的时间间隔敏感.大脑各部分的共同协作使蝙蝠作出对反射物体性状的判断.蝙蝠用回声定位来捕捉昆虫的灵活性和准确性,是非常惊人的.有人统计,蝙蝠在几秒钟内就能捕捉到一只昆虫,一分钟可以捕捉十几只昆虫.同时,蝙蝠还有惊人的抗干扰能力,能从杂乱无章的充满噪声的回声中检测出某一特殊的声音,然后很快地分析和辨别这种声音,以区别反射音波的物体是昆虫还是石块,或者更精确地决定是可食昆虫,还是不可食昆虫.
当2万只蝙蝠生活在同一个洞穴里时,也不会因为空间的超声波太多而互相干扰.蝙蝠回声定位的精确性和抗干扰能力,对于人们研究提高雷达的灵敏度和抗干扰能力,有重要的参考价值.