Неслышимые звуки

А Морозов| опубликовано в номере №628, июль 1953
  • В закладки
  • Вставить в блог

Пропавший звук

Много лет назад один профессор, изучая распространение звуковых волн, заказал механику сложный свисток. Этот свисток должен был издавать звуки, тон которых менялся в зависимости от длины трубки.

Всё шло хорошо, но одна из трубок отказывалась звучать. Несмотря на старания механика, увеличивавшего давление воздуха, изменявшего ширину щели, через которую вырывался газ, прибор молчал.

Беда заключалась в том, что звук свистка, заказанного профессором, «перешагнул» черту, отделяющую слышимые звуки от неслышимых. Звуки появляются вследствие механических колебаний среды - газов, жидкостей, твёрдых тел. Но наше ухо может улавливать сравнительно узкую полосу таких колебаний: от 16 до 20 тысяч в секунду. Ниже и выше для нас - «зоны безмолвия».

Однако это не значит, что колебания выше 20 тысяч в секунду, ультразвук, не слышны для всех живых существ. Тайно от человека множество насекомых и животных могут «переговариваться», призывая друг друга, предупреждая об опасности. Писк летучих мышей относится к колебаниям, значительно более высоким, чем те, на которые рассчитано нормальное человеческое ухо. Кузнечики, сверчки, саранча для своих «разговоров» пользуются звуками, достигающими 100 тысяч колебаний в секунду, то есть в пять раз выше, чем слышит человек.

Даже наш вернейший друг - собака - в этом отношении имеет свои секреты: она улавливает значительно более высокие звуки, чем мы. Этим свойством собак и других четвероногих не замедлили воспользоваться дрессировщики.

Если бы люди внимательнее присматривались к поведению окружающих их животных, они давно уже открыли бы способ обнаруживать препятствия при помощи ультразвука. Летучая мышь, стремительно носящаяся между стволов деревьев, среди развалин, применяет ультразвук, чтобы не разбиться: она создаёт неслышные нам колебания и тотчас же улавливает их, когда они отражаются, наталкиваясь на ветку, проволоку, камень. Почувствовав таким образом опасную близость твёрдого тела, летучая мышь мгновенно сворачивает в сторону.

Учёные разгадали секрет летучей мыши только после того, как научились делать излучатели и приёмники ультразвуковых колебаний, «ощупывающих» окружающую среду.

Опыты Ланжевена

Выдающийся французский физик и передовой общественный деятель Ланжевен в 1914 - 1918 годах в Тулоне отыскивал способ обнаруживать подводные лодки и мины.

Главной задачей учёного было создание мощного источника ультразвука и его приёмника. Этим источником оказались пластины из кварца. Особым образом вырезанная из кристалла кварцевая пластина обладает замечательным свойством: если к ней подвести переменный электрический ток, пластина начинает колебаться в такт колебаниям переменного тока. Колебания достигают такой силы, что твёрдая, прочная пластина может разлететься на мельчайшие куски.

Над поверхностью жидкости, в которую погружён ультразвуковой излучатель, поднимается фонтан высотой в несколько сантиметров.

А приёмником может служить тот же ультразвуковой излучатель с кварцевым «сердцем». Кварцевая пластинка обладает не только свойством колебаться в такт электрическому току, подведённому к ней. Если пластинку сжать, на её гранях появляется электрический заряд. Пластинка так чувствительна, что на неё действуют даже отражённые ультразвуковые колебания, изменяющие давление на кварц.

Электрические заряды, возникшие в кварцевой пластинке под влиянием уловленных ультразвуковых колебаний, направляются в электрические приборы и там мгновенно превращаются в запись на специальных лентах, в звуковой или световой сигналы.

На наших реках часто можно видеть катера экспедиций, исследующих дно при помощи ультразвукового лота. Мало того, что прибор отмечает каждую неровность дна, он указывает также и толщину ила на твёрдом грунте: ультразвук по - разному отражается различными телами, и поэтому в прибор приходят два сигнала - один, отражённый от мягкого грунта, другой - от твёрдого. По запаздыванию второго сигнала, пронизавшего ил, можно судить о толщине наносов.

Мели, затонувшие суда, рифы - любое тело, на которое наталкивается ультразвук, сейчас же обнаруживается специальной службой корабля. Ультразвуковой лот - это «подводные глаза» корабля.

«Таинственные лучи»

С ультразвука началось широкое распространение рассказов о таинственных лучах; убивающих всё живое. Когда Ланжевен делал свой опыты в Тулоне, чтобы скрыть их настоящее назначение, был пущен слух, что Ланжевен ищет «лучи смерти». Для большей убедительности в бассейн, где делались опыты, пустили мелких рыб, головастиков. Каково же было изумление Ланжевена, когда головастики и рыбы действительно погибали, попав в зону действия ультразвукового излучателя!

В дальнейшем оказалось, что ультразвук отнюдь не может играть роль смертельных лучей. Но живые клетки он разрушает весьма сильно. Это объясняется тем, что ультразвуки вызывают в жидкости множество мельчайших пузырьков, являющихся как бы микроскопическими бомбами: когда они лопаются, частицы воды устремляются в образовавшуюся пустоту и наносят сильнейшие удары всему, соприкасающемуся с лопнувшим пузырьком.

В результате таких бесчисленных ударов живые клетки разрываются на мельчайшие части. Ещё в 1935 году профессор С. Н. Ржевкин показал в своей лаборатории, что ультразвук подавляет рост молочнокислых и туберкулёзных бактерий. Особенно губительно эти колебания действуют на дрожжевые грибки.

  • В закладки
  • Вставить в блог
Представьтесь Facebook Google Twitter или зарегистрируйтесь, чтобы участвовать в обсуждении.

В 12-м номере читайте об авторе бессмертной сказки «Аленький цветочек»  Сергее Тимофеевиче Аксакове, об истории возникновения железнодорожного транспорта в России, о Розалии Марковне Плехановой – жене и верном друге философа, теоретика марксизма, одного из лидеров меньшевистской фракции РСДРП, беседу с дочерью Анн Голон Надин Голубинофф, которая рассказала много интересного о своих родителях и истории создания «Анжелики», новый детектив Георгия Ланского «Мнемозина» и многое другое.



Виджет Архива Смены