Голямина И.П. - Ультразвук (маленькая энциклопедия) (1040516), страница 70
Текст из файла (страница 70)
Так, у гладконосой летучей мыши сигыал начинается с частоты 75 кГц, продоляшстся 2 — 5 мс и аа это вреогя его частота линейно падает до 45 кГц. У большого подковоиоса тон постоянной частоты 81 — 82 кГц длится в течение 40 †1 мс, ио в конце сигнала его частота быстро (за 1 — 3 мс) падает до 60 — 70 кГц (рис. 1,а). У других летучих мышей иаблгодали промежуточные типы сигаалов, а у одного рода летучих мышен обнаружили импульс- мо ооо ~оо й З оо 22 ОО О о В о ок рме. 1. Схематическое моображокие сонограмм охо-локацкенвых скгмалое: а— Опвывего яолкооекоса; 6 — остроухой ночкмцы; о — лельфика аФалмвы.
ные УЗ-вые сигналы. Звуковое давление, характеризующее эхо-локациониые сигналы летучих мышей, измеренное в нескольких см от животного, колеблется от десятых долей Па до десятков Па, По-видимому, у всех летучих мышей УЗ генерируется в гортани, вероятнее всего, вследствие колебаний о'и'кь тонкой и упругой голосовой гаизкм. Излучение осуществляется через рот или ноздри и направлено впе- ред.
У большого подковоноса для фокусировки сигнала используется интерференция звуков, выходящих из двух новдрей, расстояние меяоду к-рыми соответствует Чо длины волны излучаемого монохроматич. сигнала. Ширина диаграммы направленности в горизоытальиой плоскости для наученных видов летучих мышей составляет 30 — 50'. Другие наземыые млекопвтагощио, испольаующие УЗ-вую Л.,— мадагаскарские зомлеройки; онп излучают сигыалы иыпульсиого типа длительностью 0,1 — 3,5 мс с наивысшей частотой около 20 кГц Локационные сигналы дельфинов очонь малой длительности (0,04— 0,1 мс) с поироким спектром (30— 150 кГц).
У дельфина азовки в сигнале заметна тоыальиая составлякмцая с периодом 10 мс. Механизмы генерации УЗ-вых сигналов у дельфинов пока ие ясны. Довольно острая направленность излучения (10 — 15') связыиается с фокусирующим действием костей черепа и участка оккровой ткани, расположенного перед черепом (т. ы. акустич. линза). Частота следования сигыалов как у летучих мышей, так и у дельфинов зависит от задачи, решаемой посредством Л.
При поиске н ориентации сигналы обычно излучаоотся редко, частота следования увеличивается при преследовании добычи. Животные, испольаующие УЗ-вую Л., как правило, отличаются гипертрофированным развитием слуховой системы, особеыно центральных образований мозга и улитки внутреннего уха. У большого подковоноса реакция нервных клеток слуховой системы отличается особенно высокой частотной избирательностью.
Ьольшиыство нервных клеток обла;ахает наибольшей чувствительностью в области частот 82 — 83 кГц, Сдвиг частоты тона уже на 1 кГц вызывает резкое понижение чувствительности (рис. 2), что поаволяет подковоносам легко выделять эхо-сигпал, частота к-рого вследствие эффекта Доплера отличается от частоты иалученного звука.
При полете летучая мышь подстраивает излучение звука таким образом, чтобы его частота соответствовала диапазону, в к-роы чувствительность слуховой системы резко сикжена (около 81 кГц), а частота эха Л ЭМБА ВОЛ Н Ы находилась я области максимальной чувствительности. Этот механизм, но-первых, позволяет оценивать скорость объекта локации и, во-вторых, повышает отношение сигнала (эхо) к помехе (излученный сигнал). У гладконосых летучих мышей для улучшения отногпенни сигнал — помеха используется другой механизм. Вследствие лвалой длительности излучаеыых Рнс. 3.
Стематичесяое иаобравкеине области реакции нейрона слуховой системы болыиого аолковоноса Точка — коорлнната излучаемого сигнала, на который реакция отсутствует; кру. жок — озо-сигнал, «ыаызаюший реакцию. ив в ва 60 з зв зв Й в тв зз зз т гз этими животными сигналов они обычно не перекрываются с эхом во времени; при этом слуховая система яа время звукоизлучения затормаживается.
Это осуществляется путем сокращения мышц среднего уха и временного понижения чувстнительности центральных слуховых нейронов. Оба механизыа вступают в действие еще до начала излучения и прекращаются до прихода эхо-сигнала. По-видямолву, подобный же метод последовательного аналиаа напученного звука и зхо-сигнала попользуется и дельфинами. Импульсы, рааделенные интервалом более 0,5 мс, воспринимаются дельфинами нак согерп1енно раздельные и ке маскируют друг друга. О высокой способности слуховой системы дельфина к быстрому восстановлению чувствительности свидетельствуют и первые результаты злектрофизиологич.
опытов яа этих ип1вотных. Елассификацию обьектов дельфин осуществляет иа основе тонкого частотно-временного аналиаа отраженного сигнала, состоящего, как правило, из первичного и вторичного зха. Особое значение имеет при этом нторнчное зхо, структура к-рого заниснт от материала, формы, раамеров мипгени. Липа.: А й р а и е т ь я н ц Э. Ш., К о но т а н т и н о в А.
И., Эхолокацин в природе, 2 изя., Л., 1974; Б е л ь к озич В. Ы., Дубровский Н. А., Сенсорные основы ориентации нитообразных, Л., 1976. Б. Г. Бибиков. ЛУЖЕНИЕ ультразвуков о е — нанесение с помощью УЗ тонкого слон олова на поверхности изделии и полуфабрикатов (листов, ленты, проволоки и др.), гл. обр. из металла (стали, меди и их сплавов), для защиты их от коррозии. Ом. Мзталлизация и пайка. ЛЭМВА ВОЛНЫ вЂ” укруаиз золян, распространиющиеся в тнердой пластине (слое) со свободныии границами, в к-рых колебателояое смзи)ение частиц происходит как в направлении распространения волны, так и перпендикулярно плоскости пластины. '!, в, представляют собой один иа типов нормалокых волн в упругоы аалноводе — в пластине со свободными границами. Т.
к. зги волны должны удовлетворять не только ур-ниям теории упругости, ыо и граничным условиям на поверхности пластины, картина движения в них и их свойства более сложны, чем у волн в неограниченных твердых телах. Л. в. делятся на две группы: симметричные з и антисимметричные а. В симметричных волнах движение происходит симиетрично относительно средней плоскости з — — 0 (рис. 1,а), т.
е. в верхней и нижней половинах Рис. 1. схеиатичсское изображение дзиженин в пластинах ори распространении а нит а — симметричаой и а — антисииметри шой волн Лзмба. Ось х — направление распространения воли. Стрелкаки нокаоано направление смешений но оснм х и пластины смещение и но оси х имеет одинаковые знаки, а смещение ив по оси з — протиноположные. В акти- симметричных полках движение анти- симметрично относительно плоскости з .—.— 0 (рис. (,б), т.
е. в верхней и нижней половинах пластины смещение и имеет противоположные знаки, а смещение ш — одинаковьге. В пластине ЛЭМБА ВОЛНЫ са т с) 6 5 Рис. 2. Зааиоимость ' фагогоя се (с) и группо- В с' )б) ростев симметричных г и антисииметричных а гоги Лаиба рааличнмх порядное а пластине из алюииння. отнесенных н г скорости сдвиговых волн сг от аегичииы аж .= мл)сп пунктирная линия соотаетстгует величине си'со 3 л сг ) с) з 2 сг ) 2 Э с„ с) б толщиной 2й при частоте ю может распространяться определенное конечное число симметричных и антисямметричиых Л.
в., отличающихся одна от другой фазовыми и групповы- ми скоростями и распределением смещений и напряжений по толщине пластины. Число волн тем больше, чем больше аначеыие юй/см где с)— фааовая скорость сдвиговых волн. При малых толщинах пластиыы (юйlсг ~ 1) в ней возможно распространение только двух Л. в. нулевого поряг[ка: гг и ао, к-рые представляют соотнетственно продольыую и изгибную волны в пластине (см.
Иггибимг «олям). Продольная волна очень похожа на продольную волыу в неограниченном твердом теле: в ыей преобладает продольная компонента смещения и и только вследствие того, что граыи пластины свободнь), появляется небольшое смещение и', к-рое в с))юй раз меньше продольного. Вследствие умеиьшеыия продольной жесткости из-за податливости боковых граней фааовая снорость с)"л этой волны немного меньше фазовой скорости с) продольной полны в неограниченыом твердом тело и равна: с)ггл =- сг(/ ' ", где о — коэфф. Пу- 1! — о)' ' ассона. При увеличеыии толщины пластиыы свойства волн ге и ае меня)отса: оыи становятся все более похожимы одна на другую. При ю)г)сг 'р 1 их фазовые и групповые скорости стремятся к фазовой скорости Ролан голи с„(рис. 2), смещеыия локализуются вблиаи свободыых граыиц пластины и их распределеыия с глубиной стремятся к распределению смещений по глубине в рзлеевской волне. Т.
о., каждая из волн го и а«превращается в две рэлеевские волны на обеих поверхностях пластины. Л. в. порядка выше нулевого появляются только при нек-рых «критическихг значениях юй)сг. При докритич. толщинах и частотах в этих волнах нет потока энергии, н они представляют собой движение, быстро затухающее вдоль пластины. При критич. аначениях юй!сг по толщиые пластины укладывается четное или нечетное число продольыых или сдвиговых полузолн, и рождающаяся Л. в. представляет собой часто продольную или чисто сдвиговую стоячую волну, обрааованную двумя волнами соответствующих поляриааций, распространяющимися с равыыми амплитудами в положительном и отрицательном направлениях оси г.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
