Техника - молодёжи 1937-06, страница 40

Стробоскоп определяет деформации лопастей вращающегося пропеллера. Два совмещенных снимка, произведенных в одну миллионную долю секунды,

изгиб верхней лопасти.

Колесо турбины Пельтона, сфотографированное во время своего рабочего движения. Благодаря стробоскопу вращающееся с огромной скоростью колесо воспринято на пленку, как неподвижное, и может быть исследовано. (См. верхнее фото).

ся неподвижным. Это будет и в том случае, если колесо будет делать 16, 32, 48, 64 и вообще кратное 16-ти число оборотов в секунду.

Если скорость вращения колеса будет несколько выше скорости смены кадров киноаппарата, то на экране получится впечатление движения, но только очень замедленного. Если, наоборот, скорость колеса будет ниже, то колесо «а экране будет вращаться в обратном, направлении, так как в момент каждого следующего снимка колесо будет опаздывать относительно предыдущего положения. Из этих объяснений понятно, как можно наблюдать быстрое ©ращение колеса с любой желательной степенью замедления. Для этого достаточно /только довести скорость его вращения до величины, близкой к скорости смены кадров в киноаппарате. В этом и заключается метод стробоскопии.

Не только одно движение вращающегося колеса может быть проанализировано при помощи стробоскопии. Предположим, что из находящегося в темноте крана регулярно капает вода, причем капли падают через равные промежутки времени. Предположим также, что мы имеем возможность освещать падающие капли на пути между краном и местом падения почти мгновенными вспышками. Капли за бесконечно короткий момент вспышки будут казаться неподвижными. В то же время этот промежуток времени будет слишком коротким, чтобы можно было произвести какие-либо наблюдения. Но мы знаем, что всякое зрительное впечатление удерживается на нашей сетчатой оболочке в течение 0,1 секунды. Если мы произведем новую вспышку раньше, чем через 0,1 секунды, то получим новую картину падения капель, которые уже продвинулись на .некоторое расстояние. Для нашего глаза в этом случае получится впечатление непрерывного движения, так как второе изображение отразится на сетчатой оболочке нашего глаза раньше, чем первое исчезнет, «забудется».

Можно сделать еще лучше. Предположим, что за время до второй вспышки капли продвинулись на такое расстояние, что вторая капля вы,шла из крана и заняла в момент второй вспышки такое же точно положение, какое занимала предыдущая в момент первой вспышки. Второе впечатление на сетчатой оболочке при второй вспышке будет в точности равно первому, поскольку все капли похожи одна на другую. В этом случае капли будут казаться нам неподвижными и наблюдатель будет иметь достаточно времени, чтобы изучить закон образования капли и ее изменения на пути падения.

Отсюда видно, что, поскольку явление периодично, т. е. через равные промежутки времени проходит одни и те же фазы, стробоскопия позволяет нам сделать его неподвижным. Необходимо сделать одно замечание. В объяснении, которое мы привели относительно остановки колеса или его обратного вращения на кинематографическом экране, мы предполагали (это имеет место и в действительности), что число снимков в секунду постоянно, а скорость вращения колеса меняется. Это позволило нам изложить принцип стробоскопии.

На практике, же поступают иначе, так как скорость движущегося тела обыкновенно бывает постоянной. Поэтому Для получения такой же скорости наблюдения приходится менять периоды вспышек, подгоняя их гак, чтобы получилось впечатление неподвижности.

Уже во времена Штампфера нетрудно было притти к такому выводу. Но тогда еще не было нужды в наблюдении сверхскоростных явлений и неподвижном состоянии, не было еще современных скоростей. Приборы, построенные на принципе устойчивости зрительного впечатления, служили главным образом забавными игрушками Такая судьба постигла прибор доктора Фиттона (тауматроп), стробоскоп Плато и Штампфера (известный у немцев под названием «колеса жизни»), зоотроп, или «волшебный барабан», Хорнера и

Справа — советский стробоскоп инж. Машковича. Источник вспышек —- неоновая трубка (слева) и синхронизатор • (справа).

Слева — деталь стробоскопа — неоновая трубки- источник вспышек.