Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

Запись рельефа дна с помощью ультразвукового эхолота.

тому же принципу ультразвуковыми волнами: ультразвуковой луч, посланный излучателем, от­ражается от препятствия, возвращается обратно и улавливается звукоприемником. Посылая звук, регистрируют время. Зная, с какой скоростью распространяется ультразвук в воде, можно опре­делить расстояние до препятствия и даже его форму. С помощью гидролокатора было най­дено много затонувших кораблей. Усовершен­ствованный гидролокатор излучает ультразвук не непрерывно, а через определенные проме­жутки времени. Эхо улавливается несколькими приемниками, отстоящими друг от друга на некотором расстоянии. Все это позволяет более точно определить место препятствия пе­ред кораблем или очертания морского дна.

Широко применяется ультразвук в метал­лургии. Он хорошо распространяется в метал­лах, и ультразвуковое эхо используется для определения качества металлических изделий. Если в таком изделии есть инородные вкрап­ления (раковины), ультразвуковой луч отра­жается от них, как от препятствия. Сконструи­рован специальный прибор — ультразвуковой дефектоскоп. Но этот прибор позволяет обна­ружить лишь наличие дефекта и расстояние до него от поверхности изделия. Форму и раз­меры дефекта можно увидеть с помощью ульт­развукового микроскопа. В таком приборе ультразвуковой луч «ощупывает» дефект в ме­талле и дает его изображение на экране элек­тронно-лучевой трубки, похожей на трубку в телевизоре.

Оба эти прибора работают на волнах очень высокой частоты. Зная примерно размеры де­фекта, который должен быть обнаружен в ме­таллическом изделии, легко рассчитать частоту волны, могущей его определить. Если приме-

нить ультразвук с самой малой частотой — 20 кгц, то длина его волны в металле (при ско­рости звука 5000 м/сек) будет:

l=5000/20000= 0,25м.

Это значит, что волною такой частоты можно измерить дефект, размеры которого не меньше 0,25 м. Звуковые и ультразвуковые волны, так же как и все прочие волны в природе, не от­ражаются от препятствий с размерами мень­шими, чем длина волны. Они их просто оги­бают. Это явление называется дифракцией.

 

ВЕЩЕСТВО В ЗВУКОВОМ ПОЛЕ

Звуковая или ультразвуковая волна, рас­пространяясь в веществе, вызывает колебания его частиц. Амплитуда колебаний зависит от силы звука — чем больше сила звука, тем больше амплитуда смещения частиц. Частицы веществ, подвергнутых действию звукового по­ля большой силы, интенсивно колеблются. Если подвергнуть действию мощного ультра­звука две несмешивающиеся жидкости, напри­мер масло и воду, то на границе взаимного соприкосновения они начинают интенсивно пере­мешиваться, как бы проникая друг в друга. При этом образуется эмульсия, состоящая из мельчайших капелек масла, распределенных в воде. Так получают, например, различные лекарства, а в пищевой промышленности — маргарин, майонез, различные соусы и т. п.

Используется ультразвук и при изготовле­нии светочувствительных эмульсий для фото­пленки и фотобумаги. Он раздробляет зерна бромистого серебра и перемешивает их в ка­ком-либо коллоиде, например в желатине. Чем мельче получаются зерна, тем большее увеличение допускает фотоснимок.

В других случаях ультразвук используют не для раздробления, а чтобы заставить слип­нуться мельчайшие частицы, засоряющие жидкость или газ. Это возможно в том случае, если слипшиеся частицы не разрушаются в том же звуковом поле. Если воздух, в кото­ром много пыли — твердых частиц, взвешен­ных в воздухе (сажи, цемента, золы и т. п.),— подвергнуть мощному воздействию ультразвука (с интенсивностью 0,2—0,5 вт/см2), мельчай­шие твердые частички слипаются друг с другом так прочно, что тот же ультразвук не может преодолеть силы их молекулярного взаимо­действия. Образуются крупные частицы, кото-

111