Майер В.В. - Простые опыты с ультразвуком (1040531), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Об этом можно судить по величине отклонения крылышка радиометра. Поэтому вообще все опыты по радиационному давлению ультразвука в воздухе лучше производить с таким излучателем. о'При постановке опытов не следует включать ультразвук на слишком большое время, так как это почти неизбежно приведет к разрыву ферритового вибратора на части. 41. Над небольшой алюминиевой баночкой закрепите стальной шарик и залейте баночку составом пластмассы «Протакрил» или эпоксидной смолой так, чтобы шарик был погружен в состав наполовину Рис. Эт Способ из(рнс 97).
После полимеризации г'~о"леи"игл"трлпластмассы вы получите требуемую г,р„ ультразвуковую линзу. Возмохгны пика с лсржслслси, 2 — плиссмисс» «Плои иные варианты изготовления уль- тскрии». З-осколка. тразвуковых линз. Следует только иметь в виду, что недостаточно тщательное приготов. ление составов приведет к появлению в теле линзы многочисленных воздушных пузырьков, которые сильно ослабят интенсивность ультразвука. 43.
С этой целью можно использовать стеклянную трубку длиной 40 — 50 мм. Вода, поднимаясь по трубке вертикально вверх, будет переливаться через ее край (иногда даже фонтанируя) обратно в баночку, укрепленную на вибраторе. 45. В опыте можно использовать фольгу„в которую обертываются некоторые конфеты. В растворе ед кого калия в течение нескольких секунд в фольге образуется отверстие по форме торца вибратора. Результат опыта объясняется совместным действием Ультразвуковой кавитации и химической реакции между алюминием и щелочью.
Опыт показывает, что в воде разрушение фольги под действием кавитации происходит значительно 152 медленнее, чем в растворе шелочи. Поэтому можно сказать, что ультразвуковая кавитация повышает скорость некоторых химических реакций. 46, Такой прибор нетрудно построить, слегка переделав школьный спектроскоп. С этой целью нужно со столика спектроскопа удалить призму и вместо пее расположить плоскопараллельную кювету.
Далее, заменив окуляр зрительной трубы десятикратной измерительной лупой, закрепить зрительную трубу так, чтобы ее ось совпадала с осью коллиматора и была перпендикулярна к кювете. Ультразвук в жидкость лучше всего вводить через стенку кюветы. Частота магнитострнкционного излучателя может быть выбрава в пределах 3 — 5 МГп. В опытах с этим прибором непосредственно измеряется расстояние между днфракционнымн макснмумами. Зная его и фокусное расстояние объектива зрительной трубы, можно вычислить углы Чм, а затем определить длину ультразвуковой волны в жидкости.
По измеренной длине волны и известной частоте можно вычислить скорость звука. 47. Этот опыт очень эффектен: изменяя частоту ультразвукового генератора, можно в довольно широких пределах «регулировать» расстояние между дифракционнымн максимумами. Опыт качественно показывает зависимость длины ультразвуковой волны от частоты. здключение Вот и закончилась эта небольшая книга. Вы познакомились с одним из способов получения ультразвука, изучили некоторые физические свойства и возможности практического использования ультразвуковых волн. Но это ли главное? Пожалуй, нет. Неизмеримо важнее то, что, самостоятельно делая опыты, вы учились элементам исследовательской работы физика-экспсриментатора. Теперь эта работа подошла к концу.
Вы поставили ббльшую часть опытов, описанных в книге. Коечто, возможно, у вас и не получилось. Может быть, вам удалось наблюдать новые эффекты, которые в книге не рассматривались, Что зке дальше? А дальше — нужно продолжать работать! Вы экспериментировали с ультразвуком в диапазоне частот от 20 кГц до Гб .МГц, получение которого обеспечивают магнитострикционные излучатели.
Однако магнитострикциопные излучатели высокой частоты недостаточно совершенны, и одной из важнейших задач учебного эксперимента является дальнейшее их улучшение. Можно также порекомендовать вам просмотреть литературу по методике физики, в которой время от времени появляются описания интересных приборов, установок и экспериментов с ультразвуком. Экспериментатору мало в совершенстве владеть методикой и техникой физического эксперимента Очень важно ясное понимание сути физических явлений, их теоретической трактовки.
Физика, как наука, представляет собой сплав эксперимента и теории. Нельзя надеяться стать хорошим экспериментатором, если пренебрегать изучением физической теории, дав этой книге, целиком посвяшенной простым 159 опытам с ультразвуком, мы не могля — да и не ставили себе такой цели — обойтись без теории. Поэтому, помимо изучения работ по учебному эксперименту, вам следует столь жс тщательно изучать теоретические вопросы ультраакустики. Возмозкностей для этого гораздо больше: существуют прекрасные книга, нз которых вы сможете почерпнуть для себя немало интересного.
Ну, а если вы увлеклись чем-либо иным? В добрый час! В физике нет таких вопросов, изучению которых не стоило бы посвятить свою жизнь. То, что вы получили, экспериментируя с ультразвуком, никогда не станет мертвым грузом. В какой бы области экспериментальной физики вы в дальнейшем ни работали, суть одна: вы исследуете природу. А раз так, то как бы различны ни казались специфические приемы работы, все равно вы вначале будете ставить проблему, затем разрабатывать или изучать теорию, создавать экспериментальную установку, выполнять эксперимент и, наконец, анализировать его результаты.
Всему этому пыталась научить вас наша книга, Насколько это удалось — судить вам. ЧТО ЧИТАТЬ ПО УЛЬТРААНУСТУ1ми 1. Баулин И. За барьером слышимости. М., «Знание», 1971, 2. Бирнсов Ю. Я., Мазаров Л. О. Ультразвун в технике настоя. щего н булугцего. М., Изд. АН СССР. 1960. 3. Брегг У.
Мир света, мир звука. М,, «Наука», 1967. 4. Вечно Ю. И. Мир ультразвука. Л., «Звание», 1963. 5. Григрфин Л. Эхо в жизни л!олей и животных. М., Физматгиз, 1961. 6. Вуд А. Звуковые волны и их применения. М.— Л., ОНТИ, Гас гехвздат, 1934. 7. Кашкин И. И. Нептун оглушен. Л., «Судостроение», 1967. 8. Клгокин И. И. Звук и море Л., «Судостроение», 1974. 9, Кок Х Звуковые и световые волны М., «Мир», 1966.
10. Коя У. Вндкмый звук. М „аМир», 1974. 11. Красильников В. А. Звуковые и ультразвуковые волны. М., Физматгиз, 1960. 12. Кудрявцев Б. Б; Простые опыты с ультразвуками. М., Учпедгиз, 1954. 13. Кудрявцев Б. Б. Неслышимые звуки. М., «Молодая гвардия», 1957. 14, Михайлов И. Г. Ультразвун и его применение. Л., «Знание», 1968. 15. Мясников Л. Л.
Неслышимый звук. Л., «Сулостроение», 1967. 16. Ноздрев В. Ф. Молекулярная акустина. М., «Знание». 1965. 17. Ноздрев В, Ф., Марносова Н. М. Использование ультразвука в преподавании физики в срелвей шпале. М., «Просвещение», 1965. 18. Розенберг Л. Л. Ультразвуки и их применение. М., «Знание», 1954. 19. Розенберг Л. Д. Рассказ о неслышимом звуке. М., Изд. АН СССР, 1961. 20. Сергеев А. Радиоэлектроника под водой. Л,, «Энергия», 1971.
21. Фридман В. М. Ультразвук. М„«Знание», 1960 22. Чедд Г. Звук. М., «Мир», !975. .