Майер В.В. - Простые опыты с ультразвуком (1040531)
Текст из файла
Ф и з и к а Библиотечка физико-математической школм В. В. МАЙЕР Москва «Наука» Гаавкая редакца» Фкаако-математической автературы ! 976 Физика Редактор серии Я. А. Сз1ородииский Валерий Впльеельмоеич А!обер ПРОСТЫЕ ОПЫТЫ С УЛЬТРАЗВУКОМ !серия «Ввблиотечка физико-математической школы») и., 1878 г. 180 с р. с л Редактор Н, А. Робскпл Техн. редактор Е. В.
Морозово Корректор И. 6. Крпщгпль ИВ № П188 Сдано в иабор 17.09.77. Подписано к печати 08.04.7Е Т-О8918. Вупага 84Х1080» тип. № 1. Литературиая гарнитура. Высокая печать. Условя. псч. л. 8,4. ь' мыд. л. 7,78. Тираж 140 000 зкз. Заказ № Бзб. Чена книги 20 коп Издательство «Наука» Главная редакция фячпно-матсмзтпчесиов литературы П70П, Москва, В-71, Левинский проедект, !5 Ордепа Трудового Краевого Зиамсвн Лепияградская типография № 2 именя Евгеиип Соколозой Союзполиграфпрома при Гогу.
дарствы!иом комитете Совета Мвиистров СССР ио делам яздательстз, полиграфии п кнюьиой торговли. 198052. Левик«рад, Л-Б2, Измайловский проспект, 20 20404 — 088 !«1 088ггют 78 700-Т8 584 М 14 УДК 884 Библиотечка физико-математической а!колы !Б! Главная редаюшя физико-Математической литературы вздательства «Наука», 1978 СОДЕРЖАНИЕ Предисловие 1. ПОЛУЧЕНИЕ УЛЬТРАЗВУКА......,... Т Величины, характеризующие ультразвуковую волну ...
Р Магнитострнкцнонвый эффект и его использование для получения ультразвука РЗ Магнитострикциониый излучатель низкой частоты.... 15 Резонансное возбуждение колебаний ввбратора..... 16 Скорость звука в вибраторе............. 21 Ультразвуковой генератор на транзисторах . . . . , , 23 Подмагеичнванне внбратора электрическим током . . . . 33 Ультразвуковая приставка к школьному усилителю . . . 34 Несколько опытоа с магнитостринционным излучателем . . 36 Ультразвуковой генератор на лампах . . .
. . . . . . 43 Магннтострикциопный излучатель ультразвука средней частоты . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . 49 Магнитострикшюнные излучатели ультразвука высокой частоты . . . . . . . . . . . . . . . . .' . . . . . 52 Л. НЕКОТОРЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УЛЬТРАЗВУКА, . 68 Волны на бумаге......,..........
69 Ориентирующее действие ультразвука......, .. ?6 Силы, действующие на тела в ультразвуковом поле . ° ° ° У9 Ультразвуковой ветер ............, .. 81 Фигуры Хладнн................. 82 Стоячая ультразвуковая волна в воздухе...., . ° 88 Стоячая ультразвуковая волна в жздхостп,... 96 Радвационное давление ультразвука....,... 109 Фокусировка ультразвука пензой . .
. . . . . . . . . 114 Ультразвуковой «фонтан ваоборотю н другие интересные явления . . . . , . . . . . . . . , . . 124 Ультразвуковой хапнллярный эффект . . . „ , . . . 130 Ультразвуковая кавитацня . . . . . . . . . . . . . 133 Днфракция света нз ультразвуковой волне . . . , .
. . 139 Пояснения к задаииим . . . . . . . „ . . . , . . 145 Зачлючеиие . . . . . , . . . . . . . , . . 159 ПРЕДИСЛОВИЕ В конце прошлого века о существовании ультра» звука могли разве лишь догадываться наиболее проницательные исследователи. Но уже опыты П.Н.Лебедева (19!О г.), а затем и П.
Лапжевена (1918 г.)' показали большое научное и практическое значение ультразвука. С тех пор ультраакустнка развивается удивительно быстрыми темпами, так что многие явления, бывшие всего 20 — 30 лет назад предметом специальных исследований ученых, в настоящее время широко используются в самых различных областях науки н техники. Современный школьник просто не может не знать хотя бы простейших свойств ультразвука. И дело здесь не только в той роли, которую ультразвук играет в науке и технике. Гораздо важнее то, что ультразвуковые колебания и волны позволяют достаточно'глубоко изучить общие черты всякого колебательного и волнового процесса, а это уже без преувеличений означает в известной степени усвоить дух современной физики, Ультраакустнка ингересна еще и тем, что многи эксперименты, которые несколько десятков лет назад ставили ученые, используя сложную научную аппаратуру, в настоящее время можно воспроизвести на простеньких приборах у себя дома или в школьном физическом кабинете.
Таким образом, каждый из вас имеет возможность развить в себе элементарные навыки творческой работы физика-экспериментатора. Важность этого не требует особых пояснений. Достаточно отметить, что ни на уроках физики, нн на занятиях разнообразных кружков вы,как пра- 4 вило, систематически не учитесь физическому эксперименту. В небольшой книге, которую вы держите в своих руках, описаны простые приборы, обеспечивающие получение ультразвука в диапазоне частот от 20 кГц до 15 МГц, экспериментальные установки и опыты с ними. Приборы и установки настолько просты, что любой из тех, кто умеет обращаться с обычными инструментами и материалами, может изготовить их буквально за считанные дни.
Несколько иначе дело обстоит с опытами. Во-первых, описания части опытов даны в расчете па то, что читатель смогкет использовать оборудование, имеющееся в школьном физическом кабинете. Этого требует логика изложения материала, и поэтому не будет большой беды, если такие опыты будут поставлены позднее, после изготовления самодельных приборов. Во-вторых, — и это существеннее — поставить опыт, вообще говоря, сложнее, чем изготовить какой- либо прибор. Вначале может показаться, что главное — сделать ультразвуковой генератор. Конечно, без генератора невозможно поставить ни один опыт с ультразвуком. Однако успешное изготовление этого прибора является лишь началом работы. Вы очень скоро почувствуете это, перейдя от простейших опытов к тем, которые немного посложнее.
Чтобы несколько облегчить экспериментальную работу, автор стремился изложить условия опытов как можно точнее. Но каждый из вас будет действовать в конкретных ситуациях, все многообразие которых предусмотреть просто невозможно. Поэтому почти наверное можно утверждать,что с первого раза многие из опытов у вас могут и нс получиться. Возможно, это и к лучшему, так как позволит вам остаться один на один с физическим явлением, почувствовать себя экспериментатором„проводящим настоящее исследование.
Смелее экспериментируйте! Учитесь преодолевать все трудности па своем пути„ и вы познаете ни с чем не сравнимое чувство общения с самой Природой. Но смелость не значит бездумность. Вряд ли хорош «экспериментатор», без разбору сливающий в б пробирку разные жидкости, чтобы посмотреть, что из этого получится.
Может быть,из этого что-нибудь н выйдет, но получится ли нз такого «экспериментатора» исследователь, сказать трудно. Будет очень хорошо, если вы заведете себе тетрадь,в которую самым тщательным образом станете заносить условия и результаты каждого опыта. Это отучит вас от беспорядочного «экспериментирования». Вы почувствуете, как с каждым новым опытом растет ваше знание предмета.
Вы сумеете планировать дальнейший эксперимент, предугадывать его результаты, сопоставлять и анализировать опыты. Вы поймете причины многих ваших ошибок и неудач. Одним словом, вы с лихвой окупите то время, которое потратите на записи. Экспериментальную работу по ультраакустике лучше всего начать с изготовления низкочастотного магннтострикционного излучателя н одного из электронных генераторов для его возбуждения. После этого желательно поставить возможно большее количество опытов с ультразвуком низкой частоты.
Когда вы достаточно хорошо освоите низкочастотный диапазон, можно перейти к опытам с ультразвуком средней и высокой частот. В заключение следует отметить, что внимание автора иа возможности магнитострикционных излучателей с феррнтовыми вибраторами обратил А. Р. Геннинг. В экспериментальной работе большую помощь оказали бывшие студенты Р.-Э. Е. Шафир, В-Э. Г. Хохловкин, Ф. Ф.
Вавилова, Н. В. Назаров, Е. С. Мамаева и ряд других. Многие учителя физики г. Глазова приложили немало усилий, чтобы вместе со школьниками повторить некоторые нз описанных ниже приборов н опытов. Всем им, без чьего труда и доброжелательной поддержки было бы невозможно написание книги, автор выражает глубокую благодарность.
Характеристики
Тип файла DJVU
Этот формат был создан для хранения отсканированных страниц книг в большом количестве. DJVU отлично справился с поставленной задачей, но увеличение места на всех устройствах позволили использовать вместо этого формата всё тот же PDF, хоть PDF занимает заметно больше места.
Даже здесь на студизбе мы конвертируем все файлы DJVU в PDF, чтобы Вам не пришлось думать о том, какой программой открыть ту или иную книгу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
