Неслышимые звуки

 

Если из кристалла горного хрусталя или кварца вы­резать определённым образом ровную пластинку, посе­ребрить её противоположные грани и присоединить её к радиопередатчику, то пластинка в такт с работой при­бора то утолщается, то делается тоньше. Грани пла­стинки совершают такое же колебательное движение, как и ветви звучащего камертона. В среде, окружающей пластинку, возникают чередующиеся разрежения и сгу­щения, то-есть то, что мы называем звуковой волной. Применяя источники переменного тока или генераторы высокой частоты, можно заставить колебаться пластинку кварца миллионы и сотни миллионов раз в одну секунду. Ясно, что образующаяся при этом волна лежит далеко за пределами чувствительности нашего уха. Звуки такой частоты мы не слышим, это — ультразвуки.

В отличие от слышимых звуков, распространяющихся в однородной среде по всем направлениям, ультразвуки идут в виде узкого луча и могут быть посланы источни­ком в желаемом направлении.

В жидкостях и твёрдых телах ультразвуки распро­страняются, почти не ослабевая с расстоянием. В воз­духе их сила быстро падает.

Эти замечательные свойства ультразвуков положены в основу устройства ряда ценных приборов. Среди них широкое распространение получили так называемые ультразвуковые локаторы и дефекто­скопы.

Ультразвуковой локатор состоит из излучателя ультразвука и связанного с ним сложного приёмного радиоустройства.

Через определённые промежутки времени излучатель посылает короткие ультразвуковые сигналы. Эти сигналы идут по прямой линии, пока не встретят на своём пути какого-либо препятствия. Натолкнувшись на него, они отразятся и частично возвратятся обратно к источнику, как возвращается к нам эхо. Зная скорость распростра­нения ультразвука и время, прошедшее от момента по­сылки сигнала до его возвращения, легко рассчитать расстояние до предмета, отразившего ультразвук. Такие локаторы устанавливаются обыкновенно на кораблях. С их помощью определяются глубины морей и океанов, обнаруживаются мели, рифы и другие опасные для пла­вания места. В военное время отыскиваются неприятель­ские подводные лодки и мины. На рыболовецких судах локатор помогает «нащупать» косяк рыбы.

Нет больше риска плавать ночью и в тумане — при­бор укажет безопасный путь. Никогда не повторится трагедия, постигшая в 1912 году один из самых боль­ших в мире океанских пароходов «Титаник», который наскочил на пловучую ледяную гору (айсберг) и затонул так быстро, что из нескольких тысяч пассажиров и команды спаслось только несколько человек.

Немалую пользу приносят в технике изобретенные проф. Соколовым дефектоскопы, которые с помощью ультразвуков позволяют обнаруживать изъяны в метал­лических изделиях.

Укажем ещё на применение ультразвуков в меди­цине.

При ослаблении сердечной деятельности часто боль­ному помогает камфора. Врачи в этих случаях обычно вводят раствор камфоры под кожу. Но вся беда в том, что камфора плохо растворяется и поэтому её действие задерживается. Иногда эта задержка может стать ро­ковой для человека. Ввести камфору непосредственно в кровь нельзя: нерастворённые частицы её могут заку­порить кровеносные сосуды и тогда наступит быстрая смерть. Но стоит только подвергнуть смесь воды с кам­форой облучению ультразвуком, как частички камфоры будут так измельчены, что их без опасения можно вводить в вену больного.

Трудно перечислить все те области, где находят те­перь применение ультразвуки. Всё чаще и чаще они используются в лабораториях и в различных отраслях производства. И если ещё недавно казалось, что в науке о звуках всё исследовано и остаётся, может быть, только уточнить некоторые закономерности, то с откры­тием ультразвуков перед наукой встало много новых сложных вопросов.

В заключение мы приведём один интересный пример использования ультразвуков животными.

Внимание биологов давно привлекала особенность полёта летучих мышей. Летучая мышь плохо видит. Тем не менее она быстро и свободно может летать в тем­ноте, не наталкиваясь даже на такие малозаметные пре­пятствия, как натянутые проволоки. Даже совершенно ослеплённая мышь сохраняет способность обходить пре­пятствия на своём пути. Правда, не всякую преграду обнаруживает мышь; например, она может натолкнуться на голову, покрытую волосами, на мягкую мебель, шторы, драпировки и прочее. Разгадка этого своеобраз­ного явления оказалась несколько неожиданной. Летучая мышь при полёте издаёт не только характерный хриплый звук, но ещё и ультразвук, который она порциями посы­лает по направлению своего движения. При этом своими широкими ушными раковинами она улавливает отра­жённую волну. Если отражённого сигнала нет, мышь спокойно продолжает полёт. Но вот мышь ловит отра­жённую волну — значит, на пути есть какое-то препят­ствие. Чем ближе она подлетает к нему, тем чаще по­сылает своих «разведчиков», меняя при этом направле­ние полёта в поисках свободного пути.

Каким образом учёные раскрыли эту тайну летучей мыши?

Навстречу летящей мыши при помощи особого при­бора посылались такие же сигналы, какие она сама по­сылает. Мышь принимала эти сигналы за эхо своих собственных сигналов и сворачивала в сторону, облетая несуществующие преграды!

Но почему же мышь не замечает мягких предметов и наталкивается на них? Очень просто. Эти предметы поглощают почти целиком падающие на них ультра­звуки, и мышь, не получая обратно своих сигналов, принимает бархат, вату, волосы и другие мягкие пред­меты за пустоту.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

одного ещё интересного имеется в области звука и слуха. Нередко мы сталкиваемся в жизни с такими звуковыми явлениями, которым затрудняемся дать

правильное объяснение. Рассказать обо всём этом мы не могли в нашей маленькой книжке. Если читатель за­хочет глубже ознакомиться с этим вопросом, он найдёт богатый материал в специальной литературе.

Наша задача заключается в другом — пробудить у читателя интерес к этой замечательной области естество­знания и помочь сделать в ней самые первые шаги.

В нашей стране созданы условия для всемерного движения вперед советской науки. В капиталистических странах учёные, поставившие свою мысль на службу милитаризму, используют новейшие достижения есте­ствознания для разработки новых средств уничтожения людей. Величайшие открытия человеческой мысли по­ставлены в капиталистических странах на службу империалистической агрессии. Наука в капиталистиче­ских странах служит интересам монополий. Наука в Советском Союзе полностью подчинена благородным задачам строительства коммунистического общества, росту благосостояния всего советского народа.

clip_image002

Category: Разное