О неслышимых звуках - [11]
В настоящее время ультразвуковая сигнализация позволяет охранять большие помещения, объемом больше тысячи кубических метров. Ультразвуковой сигнализацией можно воспользоваться на некоторых заводах, чтобы избежать попадания людей в зону, почему-либо опасную для жизни, или такую, где находиться запрещено.
Описанные ультразвуковые сигнализаторы автоматически оповещают о возникновении пожара. Восходящий от пламени подвижный столб теплого воздуха прекрасно отражает ультразвуковые волны, создавая эхо-сигналы с частотой, отличной от частоты основных сигналов. В Америке на предприятиях, где была установлена ультразвуковая сигнализация, уже зарегистрировано несколько случаев предупреждения пожаров.
Однако тем, что мы рассказали, далеко не исчерпываются возможности, открывшиеся перед человеком после того, как он узнал свойства ультразвуков. В результате использования особенностей неслышимых звуков становятся реальностью самые смелые мечты.
Читатель, наверное, помнит, сколько хлопот доставила героям известной сказки «Конек-Горбунок» необходимость извлечь со дна моря сундучок с перстнем царь-девицы. Самое трудное было найти его. Если бы не ерш, так бы и оставаться сундучку на дне морском.
В наше время легко можно было бы отыскать пропажу с помощью ультразвука.
Автоматический прибор, называемый ультразвуковым эхолотом, позволяет не только измерить глубину океана и исследовать рельеф морского дна, но и обнаружить там какой-либо предмет.
Эхолот очень похож на гидролокатор.
Ультразвуковой магнитострикционный вибратор 4 (рис. 20), укрепленный в корпусе корабля, через определенные промежутки времени, обычно один раз в секунду, посылает короткий сигнал, который автоматически регистрируется на специальной ленте. В эхолоте все операции автоматизированы. Когда ультразвук, достигнув морского дна и отразившись, приходит обратно, эхо-сигнал принимается магнитострикционным приемником 3, проходит через усилитель 2 и регистрируется на ленте. Таким образом, на движущейся ленте возникают две линии: одна — О — соответствует излучениям сигналов, то есть дну корабля, вторая — Д — приходу эхо-сигнала, то есть дну моря. Чем больше расстояние между этими линиями, тем больше глубина моря в той точке, в которой производилось измерение. Нанеся на ленту специальный масштаб, можно отсчитывать глубину моря в метрах. Такая запись глубин называется батиграммой.
Современные эхолоты устроены так, что на специальной шкале в той ее точке, которая соответствует глубине моря под кораблем, зажигается неоновая лампочка. Взглянув на эту шкалу, штурман всегда может узнать, какова глубина моря в том месте, где находится корабль. Эхолот не только предупреждает о наличии скал и мелей, но и позволяет определить местонахождение корабля. В настоящее время составлены очень подробные карты морских глубин. Пользуясь подобной картой и батиграммой, можно определить положение корабля даже тогда, когда сделать это другим способом почему-либо невозможно.
С помощью эхолота было найдено одно из самых глубоких мест в море — морская пучина в Тихом океане глубиной 10 860 метров.
Преимуществом ультразвуковых эхолотов является то, что ими можно производить измерения почти при любой погоде, не уменьшая скорости корабля, и измерять как очень большие, так и совсем малые глубины.
Точность, с какою эхолот определяет рельеф морского дна, настолько велика, что с его помощью можно отыскивать затонувшие корабли. На рис. 21 изображен записанный с помощью эхолота контур затонувшего на глубине 100 метров корабля «Лузитания».
Большое хозяйственное значение имеет применение эхолотов в рыбном промысле.
Наполненные воздухом плавательные пузыри рыб хорошо отражают ультразвуковые сигналы, а это дает возможность, пользуясь эхолотом, обнаруживать косяки рыб. На рис. 22 изображена лента эхолота, на которой записан обнаруженный косяк сельди. Верхняя граница 1 соответствует поверхности моря. Нижняя зигзагообразная линия 2 соответствует морскому дну. Записанная эхолотом линия 3, расположенная между дном и поверхностью моря, возникла в результате отражения ультразвука от косяка сельди. Подобная запись позволяет сделать заключение не только о расположении косяка, но и о его размерах.
Используя ультразвук для отыскания рыбных косяков, удается значительно увеличить улов, одновременно сократив продолжительность рыболовной экспедиции.
Несомненно, что в ближайшем будущем эхолот будет еще шире применяться в рыбном промысле.
В гидролокаторах и эхолотах ультразвук обнаруживается по тому действию, которое он оказывает на специальный приемник.
В настоящее время разработано несколько способов, с помощью которых можно сделать ультразвуковые волны еще и видимыми, что дает возможность следить за ходом ультразвукового луча.
В жаркий летний день можно наблюдать поднимающиеся над шоссейной дорогой струйки воздуха, нагревшегося от поверхности земли. Струйки сделались видимыми благодаря расширению воздуха при нагревании, которое привело к уменьшению его плотности, а последнее — к изменению оптических свойств, к уменьшению коэффициента преломления. По той же причине были бы видимы струйки сжатого воздуха, плотность которого больше, чем плотность окружающего воздуха.
