Техника - молодёжи 1937-04, страница 58

ных при возникновении колебаний, создаваемых звуком голосовой щели в полости рта. Для этого можно пользоваться следующим прибором.

Можно разными методами определить формы полости рта при произнесении нараспев гласной. В последнее время особенно удобно можно пользоваться рентгеновскими лучами, дающими ясное представление о положении языка в полости рта.

Если вылепить модель, представляющую человеческую голову, и придать полости рта и губам ту форму, которая соответствует произносимым гласным, то, продувая звук язычковой трубы через модель ротовой полости, мы получим звуки, воспроизводящие довольно чисто гласные. Еще проще, хотя и грубее, является следующий опыт. На язычковую трубу наставляется небольших размеров шар с круглым отверстием. 'Если наложить на отверстие шара во тремя звучания трубы обе руки так, чтобы образованная руками щель напоминала отверстие губ при произношении гласных, можно легко получить гласные «о», «у» и «а». Эти исследования являются переходом к дальнейшим замечательным работам Гельмгольца, к работам, касающимся физиологии звуковых восприятий.

В своих первоначальных работах Гельмгольц показал, какую роль «грает строение барабанной перепонки и косточек, колеблющихся вместе с ней в среднем ухе, для передачи звуковых колебаний во внутреннее ухо, где лежат воспринимающие звуки аппараты.

Гельмгольц показал, что как форма барабанной перепонки, так и связь ее с косточками имеют целью равномерное воопроизведение всех звуков, рождающихся в окружающей среде. Доведенные до внутреннего уха, звуки разлагаются на свои простые компоненты, на простые тоны, специальными резонаторами, которые заложены в сложно построенном кортиеврм органе. Кортиев орган представляет, с точки, зрения Гельмгольца, как бы микроскопический рояль, струны которого, настроенные на разные тона и связанные с нервами, являются резонаторами, разлагающими сложный звук, доходящий до уха, на простые колебания.

•Определение высоты звука и анализ звука сводятся в конце концов к определенной геометрической задаче, к определению места колебания кортиевой нити и места возбуждения соответствующего волоконца слухового нерва. Таким 'образом, мы судим о тембре звука, сопоставляя ощущения, получаемые от простых тонов, из 'Которых состоит сложный звук.

Невозможно в короткой статье изложить все то колоссальное .богатство идей и фактов, которое представляет собой (гениальная книга Гельмгольца. Достаточно сказать, что она выдержала в неизмененном виде уже более десятка изданий в Германии, что она переведена на все языки, включая и русский, и что имеется бесконечное количество популярных изложений теории Гельмгольца. В приложении к книге даны математические расчеты, которые являются основанием теоретической акустики.

Гелимгольц заканчивает сваю книгу изумительным по глубине и интересу отделом музыкальной акустики. В этой части он излагает простые представления о кон-сонирующих И диссонирующих интервалах и дает основание для физиологической теории музыки. Прочесть всю книгу Гельмгольца и оценить все ее значение может только тот, кто, будучи знаком с физикой и физиологией, имеет представление о музыке. Книга, появившаяся первым изданием в 1862 г., создала новую эру в области акустических 'исследований. Вся дальнейшая история акустики есть развитие принципов Гельмгольца, усовершенствование методики и приложение ее к ряду акустических явлений, протекающих как в неживой, так и в живой природе.

Вторая обширная область, обработанная Гельмгольцем в течение гейдельбергского периода, есть учение о зрении, изложенное в виде обширной книги, опубликованной впервые в 1866 г. Гельмгольц начинает свою книгу с изло-

slei_

Жения геометрической оптики и показывает, каким образом можно получить законы преломления и об- [ разоваиия изображений в сложной -системе тел, ограниченных сферическими поверхностями. Гельмгольц показывает дальше, каким образом j общие законы преломления в системе тел могут быть приложены к преломлению в глазу, если мы знаем кривизны преломляющих поверхностей роговицы, хрусталика и их показатели преломления. Для нахождения этих величин Гельмгольц впервые в физиологии создает точные физические методы исследования и строит аппарат, позволяющий измерять кривизну не только роговицы, но и хрусталика. Пользуясь всеми этими данными, Гельмгольц | показывает, что вместо сложной системы тел, имеющих различную кривизну и различные преломления (роговица, водянистая влага, хрусталик, стекловидное тело), можно теоретически построить глаз, состоящий только из одного вещества, ограниченного одной преломляющей поверхностью. Для праКти- ■ ческнх целей офтальмологии введение такого упрощенного глаза представляет большие выгоды, и Гельмгольц дает на основании своих исследова-. ний все постоянные, которые характеризуют такой глаз.

Как известно, в каждой оптической системе преломление лучей, исходящих из некоторого предмета, находящегося j на данном раостоянии от этой системы, дает изображение, лежащее в определенной плоскости. Если мы приблизим предмет к оптической системе или удалим его, изображение получится на иных местах, чем это было в первом случае, и, таким образом, каждому положению предмета во внешнем мире соответствует изображение, лежащее в определенной плоскости. Поэтому, если мы имеем оптический аппарат, например, фотографическую камеру, и желаем снять предмет, находящийся на определенном рае-Стоянии, мы должны так раздвинуть камеру, чтобы изображение предмета как раз получилось на матовом стекле , камеры, где будет помещена фотографическая пластинка. Если мы не подберем подходящего расстояния, мы получим неясное изображение. Мы знаем, что глаз имеет определенные размеры; следовательно, та поверхность, на которой рисуется изображение и которая раздражается лучами, падающими от внешних предметов, находится на определенном расстоянии от первой преломляющей поверхности— от роговицы, и, следовательно, глаз не может приспособляться к расстоянию, изменяя свои размеры. Единственная возможность — это изменение преломляющей силы тех отдельных сред глаза, которые отделены, как мы указывали раньше, сферическими поверхностями. Гельмгольц доказал, что такое приспособление — аккомодация — происходит благодаря тому, что хрусталик изменяет свою форму, причем для близких 'предметов кривизна хрусталика увеличивается, для более отдаленных предметов хрусталик делается менее выпуклым. Исследования аккомодации также представляют огромный интерес для практики. Всю оптику глаза в работах Гельмгольца можно считать вполне изученной для случая весьма тонкого пучка лучей, проникающих в глаз. Более сложная задача — прохождение пучка лучей любого сечения — являлась дальнейшей задачей, которая была выполнена уже после Гельмгольца известным шведским офтальмологом Гульстрандом, получившим за это исследование высшее международное признание — Нобелевскую премию. Этим заканчивается первая, физическая часть физиологической оптики.

Во второй части — части физиологической — Гельмгольц описывает те простейшие ощущения, которые получает глаз, когда на сетчатку падает свет. Огромное количество интереснейших деталей связано с получением однородного света (свет определенной цветности). Все опыты, произведенные Гельмгольц ем над влиянием разноцветных ощущений, привели его к заключению, что в глазу имеется троякого рода воспринимающие аппараты. Один из них всего сильнее воспринимает красные лучи и слабо воспринимает остальные лучи спектра. Второй аппарат воспринимает сильнее всего зеленые лучк и слабо воспринимает