Звук служит человеку
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.
Используется ультразвук и при изготовлении све-точувствительных 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.
Нарисованные звуки
В кино звук записывают на звуковой дорожке, которая тянется рядом с кинокадрами
по краю кинопленки. В 1929 г. советским изобретателям А. Авраамову и Е. Шолпо
пришла в голову мысль, чертить эту дорожку искусственно и таким образом создавать
музыку, которая не издается никаким музыкальным инструментом, а выходит прямо
"из-под пера" композитора. Замысел удался. В 30-е годы у нас в стране было снято
несколько мультипликационных фильмов с оригинальным звуковым оформлением - графическим.
Шолпо сконструировал для этого специальный аппарат - вариофон.
Затем идеи графической музыки подхватил канадец Н. Мак-Ларен. Его мультипликационные
фильмы, озвученные ручным рисованием звуковой дорожки (с рисунков делались фотографии
с уменьшением), имели шумный успех. Продолжением идеи графического звука стала
электронная музыка, развивающаяся в разных вариантах в ряде стран.
Кинопленку теперь не применяют - слишком много хлопот с проявлением, печатанием
позитивов. Сложные наборы электрических колебаний формируют в генераторах -
электронных, электромеханических, оптических - и тут же записывают их на магнитофонную
ленту. Разумеется, создавать такую музыку непросто. Композиторы сталкиваются
с богатейшим, но еще очень малоосвоенным звуковым материалом.
В 1966 г. в Москве начала работать Экспериментальная студия электронной музыки,
где стоит большой электронно-оптический музыкальный синтезатор АНС, названный
так в честь русского композитора Александра Николаевича Скрябина. В студии ставятся
музыкально-акустические опыты.
Ударная волна сверхзвукового самолета и пастушеский кнут
Полеты сверхзвуковых самолетов над населенными пунктами строго запрещены. Обычный
самолет звуковые волны обгоняют и, распространяясь по всем направлениям, постепенно
безобидно затухают. Самолет, летящий со скоростью более 1200 км/ч, сам обгоняет
собственные звуки. Рокот работающих моторов, свист и грохот рассекаемого крыльями
воздуха, все звуковые волны сливаются в одну мощную ударную волну, в вершине
которой быстрее звука летит самолет.
Достигая земной поверхности, ударная волна приносит много бед: из окон вылетают
стекла, рушатся стены, от страшных ударов, сильнее грома, можно навсегда оглохнуть.
Поэтому испытания сверхзвуковых самолетов проводят в пустынной местности, где
ударные волны не могут причинить вреда.
Но мало кому известно, что грозные ударные звуковые волны давно уже несут скромную,
мирную и полезную службу - они помогают стеречь колхозные стада. Хороший кнут
пастуха устроен очень разумно и целесообразно. Многовековой опыт народа воплотил
в нем сложный комплекс законов механики. Секрет хорошего кнута в том, что он
постепенно к концу становится все тоньше и завершается растрепом - легкой кисточкой.
Умелый, сильный взмах кнутовищем, и вдоль по веревке кнута побежит короткая
волна - изгиб. Кинетическая энергия будет сохраняться неизменно по всей длине
пробега. Но к концу кнут тоньше, масса меньше, энергия волны постоянна, следовательно,
скорость будет очень быстро и очень сильно возрастать, достигая сверхзвуковых
значений. Возникает мощная ударная звуковая волна - резкий и оглушительный,
как выстрел, удар кнута. Такую ударную волну нередко можно услышать и в цирке.
Укротитель с ее помощью приводит к послушанию даже львов.
Запись рельефа дна с помощью ультразвукового эхолота.
Если воздух, в котором много пыли - твердых частиц сажи, цемента, золы и
т. п., подвергнуть воздействию мощного ультразвука, мельчайшие твердые частички
слипаются друг с другом так прочно, что тот же ультразвук не может преодолеть
силы их молекулярного взаимодействия. Образуются крупные частицы, которые
легко улавливаются фильтрами или просто падают.
Ультразвук в металлургии
Ультразвук хорошо распространяется в металлах, и, если в металле есть инородные
вкрапления (раковины), ультразвуковой луч отражается от них, как от препятствия.
Сконструированный специальный прибор - ультразвуковой дефектоскоп обнаруживает
дефект внутри металла.
Ультразвук на стройке
Дефектоскопом вовремя можно обнаружить глубину и место залегания воздушных
полостей в бетонных плитах. Если дробить цемент или асбест не механически,
а ультразвуком, то помол получится особенно мелким, что повышает качество
материалов.
Ультразвук режет металл
На обычных современных станках нельзя проделать в металле узкое отверстие
сложной формы, например в виде звезды. А с помощью ультразвука это удается.
Ультразвуком можно делать винтовую нарезку в металлических деталях, в стекле,
в рубине, в алмазе. Большинство ультразвуковых станков работают бесшумно.
В недалеком будущем в цехах металлообрабатывающих заводов не будет ни лязга,
ни грохота.
Ультразвук в медицине
Скальпель хирурга можно заменить ультразвуковым лучом. С помощью ультразвукового
луча исследуют расположение внутренних органов. Ультразвуком разрушают клетки
раковых опухолей, камни в почках. (Подробнее о разнообразных применениях ультразвука
см. т. 5 ДЭ, статьи "Новые методы обработки", "Техника помогает лечить".)
|