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  d62661785 2016-03-29 00:00:00

  蝙蝠一邊飛，一邊從嘴里發(fā)出一種聲音。這種聲音叫做超聲波，人的耳朵是聽不見的，蝙蝠的耳朵卻能聽見。超聲波像波浪一樣向前推進(jìn)，遇到障礙物就反射回來(lái)，傳到蝙蝠的耳朵里，蝙蝠就立刻改變飛行的方向。 科學(xué)家摹仿蝙蝠探路的辦法，給飛機(jī)裝上了雷達(dá)。雷達(dá)通過(guò)天線發(fā)出無(wú)線電波，無(wú)線電波遇到障礙物就反射回來(lái)，顯示在熒光屏上。駕駛員從雷達(dá)的熒光屏上，能夠看清楚前方有沒有障礙物，所以飛機(jī)在夜里飛行也十分安全 雷達(dá)是一種神奇的電學(xué)器具，它由電磁波往返時(shí)間，測(cè)得阻波物的距離。假如你問(wèn)雷達(dá)是誰(shuí)發(fā)明的？在芬克的雷達(dá)機(jī)械中說(shuō)，“雷達(dá)的發(fā)明，不能專歸于某一位科學(xué)家，乃是許多無(wú)線電學(xué)工程師努力研究，加以調(diào)準(zhǔn)而成?！痹趹?zhàn)時(shí)，美國(guó)麻省理工學(xué)院由五百位科學(xué)家和工程師致力于雷達(dá)的研究。希奇得很，在自然界中，你找得到神為某種動(dòng)物所豫備的雷達(dá)。在一九四七年一月號(hào)的英國(guó)奮勉雜志上，科學(xué)家B. Vesey-Fitzgerald 發(fā)表了一篇很有趣的文本，給我們解釋蝙蝠在黑暗中如何指導(dǎo)自己飛行，不論如何黑暗，如何狹窄的地方，絕不碰壁，這是什么原因？它怎樣知道前面有無(wú)障礙呢？關(guān)于這事有兩位美國(guó)生物學(xué)家格利芬和迦朗包在一九四○年已經(jīng)證明，蝙蝠能夠避免碰撞，是藉一種天然雷達(dá)，不過(guò)是聲波代替電磁波，在原理方面完全相仿。從蝙蝠口中發(fā)出一種頻率極高的聲波，超過(guò)人類聽覺范圍以外，二位科學(xué)家藉著一種特制的電力設(shè)備，在蝙蝠飛行時(shí)，將它所發(fā)的高頻率聲波記錄出來(lái)。這種聲波碰到墻上，必然折回，它的耳膜就能分辨障礙物的距離遠(yuǎn)近，而向適宜方向飛去。蝙蝠傳輸聲波也像雷達(dá)一樣，都是相距極短的時(shí)間而且極有規(guī)則，并且每只蝙蝠，有其固有的頻率，這樣蝙蝠可分清自己的聲音，不至發(fā)生擾亂。因這緣故，蝙蝠飛行之時(shí)，常是張口，假如你將它口緊閉，它便失去指揮作用，假如堵上它的耳朵，便要撞到墻上，無(wú)法飛行。這個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)，道破了它的秘密。 實(shí)驗(yàn)證明，蝙蝠主要靠聽覺來(lái)發(fā)現(xiàn)昆蟲。蝙蝠在飛行的時(shí)候，喉內(nèi)能夠產(chǎn)生超聲波，超聲波通過(guò)口腔發(fā)射出來(lái)。當(dāng)超聲波遇到昆蟲或障礙物而反射回來(lái)時(shí)，蝙蝠能夠用耳朵接受，并能判斷探測(cè)目標(biāo)是昆蟲還是障礙物，以及距離它有多遠(yuǎn)。人們通常把蝙蝠的這種探測(cè)目標(biāo)的方式，叫做“回聲定位”。蝙蝠在尋食、定向和飛行時(shí)發(fā)出的信號(hào)是由 類似語(yǔ)言音素的超聲波音素組成。蝙蝠必須在收到回聲并分析出這種回聲的振幅、頻率、信號(hào)間隔等的聲音特征后， 才能決定下一步采取什么行動(dòng)。 靠回聲測(cè)距和定位的蝙蝠只發(fā)出一個(gè)簡(jiǎn)單的聲音信號(hào)，這種信號(hào)通常是由一個(gè)或二個(gè)音素按一定規(guī)律反復(fù)地出 現(xiàn)而組成。當(dāng)蝙蝠在飛行時(shí)，發(fā)出的信號(hào)被物體彈回，形成了根據(jù)物體性質(zhì)不同而有不同聲音特征的回聲。然后蝙蝠在分析回聲的頻率、音調(diào)和聲音間隔等聲音特征后，決定物體的性質(zhì)和位置。 蝙蝠大腦的不同部分能截獲回聲信號(hào)的不同成分。蝙蝠大腦中某些神經(jīng)元對(duì)回聲頻率敏感，而另一些則對(duì)二個(gè)連續(xù)聲音之間的時(shí)間間隔敏感。大腦各部分的共同協(xié)作使蝙蝠作出對(duì)反射物體性狀的判斷。蝙蝠用回聲定位來(lái)捕捉 昆蟲的靈活性和準(zhǔn)確性，是非常驚人的。有人統(tǒng)計(jì)，蝙蝠在幾秒鐘內(nèi)就能捕捉到一只昆蟲，一分鐘可以捕捉十幾只昆蟲。同時(shí)，蝙蝠還有驚人的抗干擾能力，能從雜亂無(wú)章的充滿噪聲的回聲中檢測(cè)出某一特殊的聲音，然后很快地分析和辨別這種聲音，以區(qū)別反射音波的物體是昆蟲還是石塊，或者更精確地決定是可食昆蟲，還是不可食昆蟲。 當(dāng)2萬(wàn)只蝙蝠生活在同一個(gè)洞穴里時(shí)，也不會(huì)因?yàn)榭臻g的超聲波太多而互相干擾。蝙蝠回聲定位的精確性和抗干擾能力，對(duì)于人們研究提高雷達(dá)的靈敏度和抗干擾能力，有重要的參考價(jià)值。

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