年,爱因斯坦提出了激光产生的理论,43年之后,迈曼发明了第一台激光。激光作为最杰出的人工光源,被誉为:“最快的刀,最准确的尺,最明亮的光”。
今天,我们就来说说用激光做“尺子”这件事。
激光测距仪,一把不可触摸的尺子。
如果我们想知道我们离月球有多远呢?。
通常的方法是:用皮尺从地球到月球。然而,到哪里去找这么长的卷尺,又有谁能把它一路拉到月球之上呢?。钢铁侠?。
这显然是行不通的,当然,方法比困难多了,科学家们已经改变了思路,把注意力集中在“光”下面。
光速是v=公里每秒,假设我们从地球发出一束光,而光到达月球表面并反射回来需要t秒,那么光的距离就是S=v×t,而月球距离地球的距离是S的一半。
现在不用尺子就可以测量地球和月球间的距离了,但是新的问题又出现了。什么样的光可以用来完成工作?。首先,光线必须足够明亮,方向性足够强,才能到达月球并返回,然后被我们捡起来,所以光拿手电筒是不行的。
我听说激光很明亮而且定向。那就选吧。
所以为了让激光到达月球并反射回地球,宇航员们在登月时留下了几面镜子来反射激光,这使得科学家们用激光测量地球和月球间的距离时,传回地球的激光信号更强。
之上一次登月发生在50年后,月球之上的镜子至今仍在工作。它还使用激光测距,我们知道,月球正以平均每年3.8厘米的速度远离地球。
宇航员奥尔德林正在放置地震仪和镜子。
激光雷达:最核心的是激光测距,度环绕的那种。
人类探索的脚步从未停止。现在我们知道了地球离月球有多远,科学家们正忙着探索月球的更多秘密,比如月球表面的形状。我们如何在坑坑洼洼的月球表面挑一个相对平坦的地方对接我们的飞船?。
显然,仅仅知道月球之上的一个点离我们有多远是不够的。我们能做些什么。
方式是扩大探测范围,一次测量多个点,记录每个点的方向和距离信息,然后根据采集到的信息计算出被探测表面的形态,这就是激光雷达的工作原理。