Александр Леонович - Физика без формул

Вот и дельфины для связи между собой пользуются низкочастотными или длинноволновыми звуками. Те, легко огибая препятствия, могут разойтись довольно далеко и быть услышаны. А для определения расстояний, например, до прибрежной скалы, стаи рыб или сородича, дельфин испускает высокочастотный ультразвук и действует в этом случае как гидролокатор.

Особенность ультразвука заключается еще и в том, что его легче, чем обычный звук, сфокусировать. Вы, может быть, замечали, как усиливается звук, когда пользуются рупором. Так и ультразвук можно сделать мощнее, если «собирать» его в узкий лучик, как свет от прожектора или карманного фонарика.

Где пригодился человеку ультразвук? Возможность его «сгущения», концентрации позволяет достичь такой мощности, что он сможет проделать отверстие даже в металле. Это так называемое ультразвуковое сверло. Вызывая в различных предметах высокочастотную вибрацию, он может очистить их от загрязнений. Ультразвук способен даже «соскоблить» ржавчину с металла или тонким и ровным слоем, лучше любой кисти, нанести на поверхность краску.

Попробуйте смешать две жидкости, которые не смачивают друг друга, например, масло с водой. Можно, разумеется, встряхивать сосуд с ними руками. Так готовят в шейкере коктейли — вы, наверное, видели, как это делают бармены. Ну, миксер можно включить. Но ничто не выполнит эту задачу лучше, чем ультразвук. Он быстро раздробит жидкости на мельчайшие капельки и перемешает их.

Ультразвук, как выяснилось, обрабатывая растворы, уничтожает в них микробов. Не могут они, бедные, вынести таких вибраций. Это хорошая подмога медикам — дезинфицировать воду без каких-либо химических добавок и без кипячения.

Нашел свое место ультразвук в терапии и диагностике. Отличных результатов добиваются, применяя ультразвуковой массаж. Не столь давно у врачей появилось мощное средство исследования внутренних органов — УЗИ. Подбирая частоту излучателя, направляя его с разных сторон на наш организм, можно будто высветить и разглядеть почки, печень, желчный пузырь и другие органы, «не залезая» внутрь. Эти ультразвуковые картины стали сейчас не меньшими помощниками врачей, чем рентгеновские снимки.

Молчат ли морские глубины? Конечно, если вы ныряли в реке, когда не очень далеко движется теплоход или моторная лодка, звук их двигателей отчетливо слышен. А вот ныряя в море, в тихой бухте, вы замечали — словно уши заложило ватой. Подводное безмолвие… Не обманчиво ли оно?

Наше ухо все-таки не слишком приспособлено к тому, чтобы хорошо слышать под водой. Однако с помощью приборов, называемых гидрофонами, океанологи уловили невероятно разноголосый шум, царящий под водой. Можно различить и звуки отдаленного шторма, и «болтовню» рыбок, и щелкание клешнями креветок.

Недавно в морской пучине обнаружили интересное явление. Во всех океанах на глубине в несколько сот метров расположен звукопроводящий слой. Это что-то вроде переговорной трубки, внутри которой звук, отражаясь от стенок, может распространяться довольно далеко, не очень затухая. Но от чего отражается звук в воде?

Вода на разных глубинах обладает различной плотностью. Вот эти перепады плотности и создают для звука невидимую отражающую стенку. Попав в звукопроводящий слой, или волновод, можно услышать голоса, идущие буквально с другого конца света, то бишь океана. Вероятно, люди научатся использовать этот слой, чтобы слышать гул от далеких подводных землетрясений, то есть заранее получать сведения о приближении цунами.

Есть предположение, что этим слоем давно пользуются… киты. Действительно, как могут они находить друг друга за тысячи километров? Возможно, умея нырять на большую глубину, они «переговариваются» и сообщают сородичам о своем положении по океанскому волноводу.

В фильмах о выдающихся певцах был популярен такой эпизод. Набрав полные легкие воздуха, артист выдавал такую громкую ноту, что начинала звенеть посуда или стеклянная люстра. Отчего же голосом можно заставить звучать какие-то предметы на расстоянии?

Когда этот вопрос заинтересовал ученых, они выяснили, что энергия, переносимая обычным звуком, весьма мала. Тем не менее, как показывают опыты, даже негромкий звук может «включить» и другие его источники. Наверняка вы видели камертон — такую металлическую рогатку. Им пользуются настройщики музыкальных инструментов. Каждый из них сделан так, что может колебаться со строго определенной частотой. И если сильно ударить по всем клавишам рояля, то какая-нибудь из струн заставит звучать и отдельно стоящий камертон.