Lo
Профи
(939)
17 лет назад
11. Акустика исповедальни. Известны помещения, обладающие весьма необычной акустикой, — некоторые из них фокусируют звуки. По-видимому, такая фокусировка была использована в "ухе Дионисия" в сиракузской темнице, где стены отражали разговоры и даже шепот узников в скрытую трубу, через которую властитель мог их прослушивать. Можно привести пример и из недавних времен: это старое помещение палаты представителей в Капитолии в Вашингтоне. Его своды были устроены так, что благодаря отражению даже шепот с одного конца зала был слышен в противоположном. Не раз, по слухам, конгрессмены попадали в неловкое положение, когда какой-нибудь секрет их партии, который они поверяли сидящему рядом коллеге, становился широко известным. Весьма любопытный случай произошел в соборе Джиргенти на острове Сицилия. По форме собор напоминает эллипсоид вращения: звук, произнесенный в одном фокусе, почти столь же отчетливо слышен в другом. Вскоре после постройки собора в одном из фокусов по недоразумению устроили исповедальню. Случайно один человек обнаружил второй фокус и стал развлекаться тем, что слушал сам и приводил друзей послушать то, что предназначалось ушам одного только исповедника. Однажды, говорят, в исповедальню пришла его собственная жена и он вместе со своими друзьями узнал секреты, которые отнюдь не позабавили его.
Ответ
Рэлеевские волны дальность и интенсивность отражение
12. Таинственная галерея шепотов. Лорд Рэлей первым объяснил загадку галереи шепотов, расположенной под куполом лондонского собора Святого Павла. На этой большой галерее очень хорошо слышен шепот. Если, например, ваш приятель шепнул что-нибудь, обернувшись к стене, то вы услышите его, в каком бы месте галереи вы ни стояли (рис. 12 а) . Как ни странно, вы слышите его тем лучше, чем более “прямо в стенку” он говорит и чем ближе к ней стоит.
Сводится ли эта задача просто к отражению и фокусировке звука? Чтобы исследовать это, Рэлей изготовил большую модель галереи. В одной точке ее он поместил манок — свистульку, какой охотники приманивают птиц, в другой — чувствительное пламя, которое чутко реагировало на звук. Когда звуковые волны от свистульки достигали пламени, оно начинало мерцать и таким образом служило индикатором звука. Вы, наверное, нарисовали бы путь звука так, как показано стрелкой на рис. 12б. Но, чтобы не принимать это на веру, представьте себе, что где-то между пламенем и свистулькой у стены галереи помещен узкий экран (рис. 12в) . Если ваше предположение относительно хода звуковых волн верно, то при звуке свистульки пламя все равно должно мерцать, так как экран, казалось бы, находится в стороне! Однако в действительности, когда Рэлей установил этот экран, пламя перестало мерцать. Каким-то образом экран преградил путь звуку. Но как?
Ведь это всего лишь узенький экранчик и расположен он вроде бы в стороне от пути звука. Полученный результат дал Рэлею ключ к разгадке секрета галереи шепотов.
Рис. 12а. Галерея шепотов (в разрезе)
Рис. 12б. Модель галереи шепотов, сделанная Рэлеем. Звук свистка заставляет пламя мерцать
Рис. 12в. Если у стенки модели галереи установлен тонкий экран, пламя не реагирует на звуки свистка
Ответ
13. Молния без грома. Нередко мы видим вспышку молнии, но не слышим грома. Как правило, раскаты грома редко распространяются на расстояния более 25 км. Почему? Неужели 25 км такое уж большое расстояние для звука? Нет, орудийные выстрелы и разрывы снарядов доносятся значительно дальше. Почему же на таком расстоянии не слышен гром?
Ответ
Преломление
14. Подводная лодка крадется “в тени”. Хотя системы звуколокации достаточно чувствительны, чтобы обнаружить подводную лодку на очень большом расстоянии, их реальный радиус действия обычно ограничен несколькими километрами (а в тропиках и того меньше) . Рассмотрим, например, случай, когда локатор и подводная лодка расположены примерно на одной глубине. По некоторой I причине (которая отнюдь не свод