"Борис Сергеев. Живые локаторы океана " - читать интересную книгу автора

легко убедиться. Рябь от брошенного в воду камня, разбегаясь от места его
падения, постепенно затухает, но ее скорость остается постоянной. Это знал
еще Галилей. Присутствуя на церковных богослужениях, он продолжал оставаться
физиком. Наблюдая, как в соборе раскачиваются люстры, он заметил, что, какой
бы ни была амплитуда их движения, период колебания оставался постоянным.
Ученый не мог принести в храм водяные часы, которыми обычно пользовался.
Подобного кощунства церковь бы не простила. Пришлось прибегнуть к подручным
средствам. Прибором для измерения времени стало сердце. Не убежденный в
совершенстве собственного хронометра, он компенсировал его неточность
количеством экспериментов. У Галилея хватило терпения сделать тысячу
измерений и убедиться в своей правоте*.
______________
* Период колебания маятника остается постоянным лишь при малых углах
отклонения его штанги от вертикали.

Что происходит со звуковой волной, когда она встречает на своем пути
препятствие? Вернемся к луже, куда мы бросили камень. Тонкие былинки,
торчащие из воды, практически не мешают разбегаться круговым волнам. Толстые
стебли тростника уже являются для волн помехой, а торчащий из воды камень
разрывает кольцо. За ним вода не морщинится рябью.
Подобным образом ведут себя и звуковые волны. Если их длина меньше
препятствия, они от него отразятся, а позади возникнет звуковая тень. Звук
туда не проникнет. Звуковая вол на, изменившая направление своего движения,
и есть эхо.
Чтобы получить эхо от мелких предметов, особенно в воде, нужно
использовать ультразвуковые посылки с очень короткой звуковой волной.
Характер звуковых волн зависит от их длины. Величина звукоизлучателей
слышимых нами звуков обычно незначительна в сравнении с длиною излучаемых
звуковых волн. В этом случае звуковые волны разбегаются от излучателя во все
стороны. Иные взаимоотношения возникают при генерации ультразвуков. Здесь
габариты излучателей могут быть существенно больше длины волны излучаемого
звука. Такой излучатель будет порождать плоские волны. Они распространяются
в направлении, перпендикулярном к плоскости излучателя.
Возникает звуковой луч - узкий пучок звуковых волн. Он позволяет
сконцентрировать всю энергию звука на нужном направлении, послать звуковую
посылку дальше и получать более громкое эхо. Интенсивность звука резко
возрастает по мере увеличения частоты колебаний. Генерировать ультразвуки,
обладающие высокими энергиями, проще, чем слышимые звуки такой же силы.
Поэтому при эхолокации выгодно использовать ультразвук.
У ультразвука есть и обратная сторона. Он очень быстро затухает. Чем
выше частота звука, тем быстрее идет его поглощение. При увеличении частоты
в 10 раз затухание будет происходить в 100 раз быстрее, а следовательно,
резко сократится расстояние, на которое он распространится. И все-таки для
эхолокации выгоднее применять ультразвук, чем более низкие звуки, так как
последние трудно генерировать узким пучком. Распространяясь во все стороны,
более низкий, слышимый нами звук не только поглощается средой, но и
рассеивается все в большем объеме. В результате его интенсивности быстро
надает и он затухает. Учитывая, что затухание ультра звуков в воде
происходит в 1000 раз медленнее, чем в воздухе, можно с уверенностью
сказать, что водные животные для эхолокации должны обязательно пользоваться