Я познаю мир: Физика

На чем отпечатать фотографию?
Каким образом получают фотокарточки с заснятой и проявленной пленки? Если вам приходилось видеть черно-белую пленку, то вы обращали внимание, что все изображено на ней в обратных цветах. Белое платье вашей одноклассницы будет на пленке черным, а бутылка с темной пепси-колой в руках у вашего приятеля покажется на пленке светлой "Фантой". Теперь, чтобы вернуться к нормальной расцветке, надо провести как бы фотографирование наоборот.
Не доводилось ли вам иметь дело с фотоувеличителем? Главная его часть - это собирающая линза. Над ней помещают пленку и просвечивают ее лучами от лампы. С другой стороны, внизу, кладут фотобумагу, которая "работает", как пленка. Тогда упавший на нее свет "нарисует" темные пятнышки, а места, куда он не попадет, останутся светлыми. Такой двойной процесс приводит в конце концов к фотоснимку, отражающему реальность.

Недавно в морской пучине обнаружили интересное явление. Во всех океанах на глубине в несколько сот метров расположен звукопроводящий слой. Это что-то вроде переговорной трубки, внутри которой звук, отражаясь от стенок, может распространяться довольно далеко, не очень затухая. Но от чего отражается звук в воде?
Вода на разных глубинах обладает различной плотностью. Вот эти перепады плотности и создают для звука невидимую отражающую стенку. Попав в звукопроводящий слой, или волновод, можно услышать голоса, идущие буквально с другого конца света, то бишь океана. Вероятно, люди научатся использовать этот слой, чтобы слышать гул от далеких подводных землетрясений, то есть заранее получать сведения о приближении цунами.
Есть предположение, что этим слоем давно пользуются... киты. Действительно, как могут они находить друг друга за тысячи километров? Возможно, умея нырять на большую глубину, они "переговариваются" и сообщают сородичам о своем положении по океанскому волноводу.

Ультразвук, как выяснилось, обрабатывая растворы, уничтожает в них микробов. Не могут они, бедные, вынести таких вибраций. Это хорошая подмога медикам - дезинфицировать воду без каких-либо химических добавок и без кипячения.
Нашел свое место ультразвук в терапии и диагностике. Отличных результатов добиваются, применяя ультразвуковой массаж. Не столь давно у врачей появилось мощное средство исследования внутренних органов - УЗИ. Подбирая частоту излучателя, направляя его с разных сторон на наш организм, можно будто высветить и разглядеть почки, печень, желчный пузырь и другие органы, "не залезая" внутрь. Эти ультразвуковые картины стали сейчас не меньшими помощниками врачей, чем рентгеновские снимки.

Для обнаружения препятствия нужны высокочастотные колебания. Они хорошо отражаются от различных предметов и возвращаются к приемнику. Так, летучая мышь, испуская ультразвук с частотой 30000 герц, создает колебания с очень маленькой, короче сантиметра, длиной волны. Для такого звука уже и мошка будет заметным препятствием и отразит сигнал. Обычные же, "слышимые" волны имеют длину около одного метра. Такая волна мошки "не заметит" и распространится дальше.
Вот и дельфины для связи между собой пользуются низкочастотными или длинноволновыми звуками. Те, легко огибая препятствия, могут разойтись довольно далеко и быть услышаны. А для определения расстояний, например, до прибрежной скалы, стаи рыб или сородича, дельфин испускает высокочастотный ультразвук и действует в этом случае как гидролокатор.
Особенность ультразвука заключается еще и в том, что его легче, чем обычный звук, сфокусировать. Вы, может быть, замечали, как усиливается звук, когда пользуются рупором. Так и ультразвук можно сделать мощнее, если "собирать" его в узкий лучик, как свет от прожектора или карманного фонарика.

Летучая мышь выглядит довольно неприятно. Не украшают ее и огромные, по сравнению с телом, уши. А необходимы они ей для улавливания звука, который она сама же издает. Несущийся с такой же, как и обычный звук, скоростью - более 300 метров в секунду, - ультразвук за мгновение успевает дойти до препятствия и вернуться, как эхо, обратно к мыши. Так она "прощупывает" этими сигналами пространство вокруг себя - словно прожектором светит в темноте и видит отраженный от предметов свет.
Разве не похожа "работа" летучей мыши на действие радиолокатора? Вопрос не праздный, ведь сегодня люди научились делать искусственную "летучую мышь". Это эхолот, или ультразвуковой гидролокатор. Посылая с днища корабля сигналы в толщу воды, такой прибор может "прощупать" морское или океанское дно. Все неровности будут замечены, и отраженный сигнал сообщит о них приемнику на корабле. Ультразвуковую информацию непрерывно преобразуют. И она предстает в виде линии на бумажной ленте, вычерчивающей контур дна прямо в капитанской рубке.