разное

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 уменьшается.

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 изобретённые проф. Соколовым дефектоскопы, которые с помощью ультразвуков позволяют обнаруживать изъяны в метал­лических изделиях.

Укажем ещё на применение ультразвуков в меди­цине.

При ослаблении сердечной деятельности больному ча­сто 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. Ведущая роль в разрешении этих вопросов при­надлежит советским учёным.

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 ресуществующие преграды!

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