Техника - молодёжи 1984-03, страница 48

■Щ?

Схема устройства для фонусировнн ультразвука, излучаемого свистком. Отражатель Е-Е выполнен в форме эллипсоида вращения.

останавливать рост микроорганизмов».

Надо сказать, что факты эффективного воздействия ультразвука на грызунов и микроорганизмы были известны и ранее. Если полистать внушительный энциклопедический фолиант Л. Бергмана «Ультразвук», вобравший в себя все известные премудрости об этом явлении (одна библиография — свыше 5 тысяч наименований), то можно найти любопытные сведения.

Многие существа издают и воспринимают ультразвуки и успешно используют их в своих жизненных целях едва ли не с сотворения мира. Сверчки, (саранча, пчелы, водяные цикады и другие насекомые обмениваются при своем общении ультразвуками разных частот. Киты улавливают колебания с частотами 50—100 кГц, да и дельфины способны слышать звуки с частотами 20—30 кГц. Летучие мыши во время полета испускают короткие импульсы и способны ориентироваться по их отражениям в полной темноте. Собаки, и те в состоянии слышать более высокие звуки, чем человек, что натолкнуло изобретателей на мысль применить специальные свистки для дрессировки охотничьих собак.

Наконец, различные грызуны — домашняя мышь, крыса, соня, хомяк, морская свинка — слышат звуки с частотой до 100 кГц. Да что там «слышат»! Было установлено, что сверхзвук, распространяясь в воздухе, иногда даже смертелен для них: в создаваемом ультразвуковой сиреной поле умеренной интенсивности за короткое время погибают мелкие животные— мыши, различные насекомые. Понятно, что эффект воздействия зависит от интенсивности излучения.

Микроорганизмы оказались еще более чувствительны к ультразвуку. Уже в 1954 году стали известны факты его разрушающего и подавляющего рост различных бактерий действия. Удавалось убивать вирусы бешенства и энцефалита, ослаблять эффективность возбудителя коклюша и дифтерии, получать защитную сыворотку из разрушенных УЗ-облучением бактерий. Опы

ты проводились и над бациллами туберкулеза.

Похоже, лишь человек глух к ультразвуковым волнам. Очевидно, где-то на бесчисленных ступеньках своего совершенствования утратил он (либо не обрел) способность «верхнего» слуха. Зато другие существа не только воспринимают такое излучение, но и в известном смысле могут быть управляемы им. Как тут не вспомнить поэтическую легенду о флейтисте, заворожившем звуками волшебной дудочки крысиную стаю и. увлекшем ее в море! Чем не прообраз ультразвукового свистка?

Ультразвук действительно таит в себе богатые, не полностью раскрытые еще возможности. И как жаль, что древние наши предки, одолеваемые грызунами и эпидемиями, не знали ни ультразвука, ни поразительного воздействия его на живых существ. А вдруг все-таки... знали?! Или хотя бы догадывались о существовании тайного звука и его влиянии на живую природу? Сопоставляя некоторые известные факты из истории, этнографии, физики, биологии, относящиеся к звуку, невольно приходишь к поразительным выводам (см. 4-ю стр. обложки).

Начнем со способов получения ультразвука. Если оставить в стороне свисток, то самым простейшим инструментом окажется круглая стальная пластинка, диаметром и толщиной немного превосходящая современный металлический рубль. 'Закрепленная в центре, она издает при ударе не только слышимое звяканье, но и ультразвуковые колебания. Если говорить об общей тональности звукового набора, то она будет тем выше, чем толще и уже пластинка. С уменьшением ее размера уменьшается и интенсивность звучания, и, наоборот, большая пластинка звучит громче, но басовитее. Интенсивность зависит и от материала. Самый «громкий» ультразвук способна издавать (при .прочих равных условиях) пластинка из вольфрама, а если брать более доступные материалы, то наилучшей будет пластинка нз золота, затем — железная, затем — мед-мая. Любопытно, что чистое серебро звучит несколько слабее, чем медь, и в 3 раза слабее вольфрама.

Зависит интенсивность и от формы поверхности — будет ли она прямолинейной или криволинейной. Придавая пластинке изогнутую форму, можно получить эффект фокусировки и тем самым заметно повысить интенсивность звука. В свое время Герц и Визнер использовали для этого эллипсоид вращения (из повседневных предметов несколько приближается по форме к такой фигуре скорлупа ку

риного яйца). Так вот, располагая

в одном из фокусов эллипсоида излучатель ультразвука, экспериментаторы добивались поразительного эффекта — сфокусированный луч воспламенял помещенную в другом фокусе вату!

Отсюда ясно: если нам нужно «хорошее» ультразвуковое излучение, то мы должны подумать о достойном материале и форме инструмента. Что ж, попробуем, неукоснительно следуя строгой научной теории, последовательно усовершенствовать простейший источник ультразвука.

Возьмем наилучшие по силе звучания металлы — золото, железо или медь; выкроим небольшую круглую пластинку; теперь придадим ей форму, окажем, параболоида. Дополним наше творение небольшой деталью, способной ударять по пластинке и извлекать звук. Что же получится в итоге?

Колокол! Он со своей традиционной формой, материалом,, размерами являет собой рациональную и совершенную по характеристикам конструкцию простейшего источника ультразвука. Каждый раз, когда колокол подает свой голос, непременно раздается и скрытый от человеческого слуха ультразвук.

История «звонка» уходит в глубь тысячелетий. Сохранившийся до наших дней древнейший его экземпляр изготовлен еще ассирийцами в Ниневии во времена Салманасса-ра П (860—824 гг. до н. э.).

Теория акустики отнюдь не запрещает издавать неслышимые человеческим ухом звуки также и другим металлическим инструментам. Много их наберется за долгую историю человечества по разным народам и землям — будь то бубенцы, азиатские гонги, древние славянские била, античные кимвалы и литавры, систр древних египтян. Все они фактически представляют собой ту же самую металлическую пластинку. Правда, мало кто из ученых задавался праздным, казалось бы, вопросам — излучают ли ультразвук, окажем, старинный китайский бронзовый гонг или железные вериги? Но. вот что пишет о звуковых свойствах колоколов знаток этого дела Ю. В. Пухначев: «...в спектре колокола присутствуют не только те частоты, которые в два и в три раза превышают частоту основного тона. Есть там и более высокие его гармоники, превышающие его по частоте в четыре, пять и большее число раз...»

В разные времена и в разных краях (а практически почти повсюду и всегда с момента обретения металла человекам) люди располагали довольно разнообразным набором звуковых инструментов, среди -которых были н «ультрааву-

44