Юный техник, 2000 № 04
Шрифт:
Как мы уже сказали, изменением частоты прерывания света можно получить обратное движение волн. Вопреки бытующему мнению эта картина имеет физический смысл. В этом случае излучатели изображают систему синхронных приемников, работающих с одинаковой частотой и фазой. При этом происходит прием сигналов от источников, расположенных в зонах интерференционного максимума. В частности, на таком принципе работает акустическая антенна пассивного звуколокатора подводной лодки.
Теперь о демонстрации прохождения волн через линзы.
На дно ванны положите плоскую модель линзы от прибора «оптическая шайба Гартля». Залейте в ванну воды, так чтобы она была выше линзы на 4–5 мм. Используя в качестве излучателя плоскую пластину, можно получить параллельный пучок волн с плоским фронтом (рис. 5).
Рис. 5
Облучая
А теперь попробуйте поставить, казалось бы, абсурдный опыт. Поставьте модель плоско-выпуклой линзы на попа и облучите ее плоской, по возможности короткой волной. Вы вновь получите пучок сходящихся волн (рис. 6).
Объяснить его физический смысл нетрудно, зная о зависимости скорости волн от глубины. Опыт иллюстрирует принципы так называемой градиентной оптики.
Речь идет о новых типах линз, представляющих собою плоскую пластину, в которой коэффициент преломления стекла симметрично меняется (имеет градиент) относительно центра. Пока линзы, основанные на этом принципе, можно увидеть лишь в лабораториях. Однако метод градиента преломления широко применяется в некоторых изделиях декоративного искусства.
Вы наверняка встречали дверные и оконные стекла, через которые прекрасно проходит свет, но все искажается так, что ничего не разглядишь. Издали они похожи на грубо отесанный кусок льда. Но подойдите и пощупайте — перед вами плоские пластины…
Волновая ванна позволяет наглядно и в динамике показать удивительно много физических процессов, лежащих в основе важнейших устройств современной техники. Не исключено, что работа с ней может привести к большим и малым открытиям и изобретениям. Поэтому такой прибор особенно ценен для физического кружка в современной не слишком богатой приборами школе.
Тому, кто захочет серьезно заняться этим делом, советуем прочесть интересную книгу.
Роберт Вихард Голь.Механика, акустика и учение о теплоте. Учебник издавался у нас с 1953-го и, по крайней мере, до 1971 года. На случай, если будет возможность выбора, учтите: в ранних изданиях есть много очень интересных, выпущенных позже мест…
А. ВАРГИН
Рисунки автора
ЗАОЧНАЯ ШКОЛА РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Не все комар, что пищит
Летом иногда даже в средней полосе нет спасенья от комаров, что же говорить о Сибири и Заполярье, где даже у привычных к ним местных жителей трудоспособность снижается более чем вдвое, резко уменьшаются привес и надои скота. Можно было бы комара вовсе уничтожить, но он нужен живой природе. Известны случаи, когда после уничтожения комаров исчезали птицы и звери, а леса гибли от гусениц.
Поэтому приходится лишь отгонять комаров от людей и домашних животных. И здесь помогает радиоэлектроника.
Генератором электрических колебаний ультразвукового диапазона (рис. 1) служит мультивибратор, построенный на логических ячейках микросхемы DD2, нагруженной пьезоэлектрическим звукоизлучателем BQ1.
Рис. 1
Характер
Для сборки конструкции можно использовать постоянные резисторы МЛТ-0,125 или более мощные, переменный — СП-0,4; конденсаторы типа КЛС или МБМ (СЗ) и оксидные К50-6 остальные. «Цоколевка» примененных микросхем приведена на рисунке 2.
В роли ультразвукового излучателя взят пьезоэлектрический микрофон типа УМ-1.
Времязадающая цепочка генератора на DD2 имеет переменный резистор R7, позволяющий регулировать частоту в пределах 10…50 кГц. Примененный для воспроизведения излучатель имеет собственную резонансную частоту, на которой интенсивность излучения максимальна. Наряду с основной бывают побочные резонансные частоты. Настройку генератора в резонанс с излучателем можно проводить, присоединив к резистору R8 вход осциллографа: в момент резонанса амплитуда колебаний напряжения на экране значительно возрастает. Тем не менее, наряду с резонансными частотами в процессе экспериментов следует проверить влияние на жалящую «биомассу» ряда промежуточных частот во всем рабочем диапазоне. Во время экспериментов желательно вести записи с характеристикой этих условий — места, наличия освещения, температурной обстановки, условных делений на шкале при регуляторе R7. Ну, конечно, и расстояний, на которых, возможно, будет заметно проявляться влияние излучения.
Кстати, на шкале следует отметить и обнаруженные резонансные частоты излучателя. Фиксация данных экспериментов позволит избежать ненужных «повторений пройденного», а также четко выделить зону продолжительных результатов. К таковым можно было бы отнести не только факты отпугивания насекомых, но и обратного действия — приманивания к излучателю.
Ведь неплохо, если комары и их собратья потеряют интерес к вашему лицу, рукам и набросятся на микрофон-излучатель, где их будут ждать, например, липкие ленты или пылесос.
Ю.ПРОКОПЦЕВ
Зачем нужны радиолампы?
Появившиеся лет сорок назад транзисторы так и не смогли полностью вытеснить радиолампы. Кинескоп телевизора — электровакуумный прибор, в сущности — радиолампа.
СВЧ-генераторы кухонных электроплит и мощные выходные каскады радиолокационных станций выполняются на радиолампах. Многие специалисты утверждают, что по-настоящему качественно способны усиливать звук только ламповые усилители. Поэтому стоит еще раз посмотреть повнимательнее, на что же способна радиолампа. К примеру, добавив к лампе всего три детали, используя некоторые малоизвестные схемные решения, можно создать вольтметр с огромным входным сопротивлением. Но прежде напомним о том, как работает лампа.