Эхолокация (фильм). Ультрадыбыстық техникада кеңінен қолданылады. Мысалы, ультрадыбыстың бағытталған тар сәулелері теңіз тереңдігін өлшеу үшін қолданылады. Осы мақсатта ыдыстың түбіне ультрадыбысты шығарғыш пен қабылдағыш орналастырылған. Эмитент қысқа сигналдар береді, олар түбіне жетеді және одан шағылысады, қабылдағышқа жетеді. Теңіз тереңдігін есептеу формуласы: vt. h =. 2.
Слайд 8презентациядан «Дыбыстың физикалық сипаттамасы». Тұсаукесермен бірге мұрағаттың көлемі 1088 КБ.Физика 9 сынып
басқа презентациялардың қысқаша мазмұны«Реактивті қозғалыс» 9 сынып» - Сирано де Бержерак. Дене қозғалысы. Реактивті қозғалыс. Қандай қозғалысты реактивті деп атайды? Зымыран-тасығыштарды шығарудың заманауи технологиялары. Реактивті қозғалтқыш. Сегізаяқ. Барон Мюнхаузен. Оқиға. Ньютон заңдарын қолдану әрқашан ыңғайлы ма? Зымыран. Константин Эдуардович Циолковский (1857-1935). Табиғаттағы реактивті қозғалыс.
«Магниттік өріс» тапсырмалары» - Өткізгіштегі токтың бағытын анықтаңыз. Токтың бағытын анықтаңыз. Тогы бар өткізгіш. Электр өрісі. Электр зарядтары. Магниттік өрісті анықтау. Магниттік ине. Ампер қуаты. Қарама-қарсы бағыттағы токтар. Магниттік өріс. Ампер күшінің бағыттары. Дирижер. Екі параллель өткізгіш. Екі параллель өткізгіш бір-бірімен қалай әрекеттеседі. Күштің бағыты. Ампер күшінің бағытын анықтаңыз.
«Инфрадыбыстың әсері» - Дыбыс жылдамдығы. Максималды тербеліс. Дискотека әсері. Инфрадыбыстың пайда болуы. Дыбыс. Инфрадыбыстың әрекеті. Инфрадыбыс. Вестибулярлық аппараттың әрекеті. Дыбыс туралы түсінік. Бала. Дыбыс диапазоны. Пульсацияны қолдану.
«Физик Исаак Ньютон» - Исаак Ньютон Вестминстер аббаттығында салтанатты түрде жерленді. Ол шала туылды, таңқаларлық кішкентай және әлсіз. Көптеген ғылыми заңдар, теоремалар және концепциялар. «Барлық уақыттағы ең ұлы математик!» Крылов А.Н. Лагранж. Ньютон 1727 жылы наурызда Лондонның жанындағы Кенсингтон қаласында қайтыс болды. Исаак Ньютон медалі. Кембриджде. Алғашқы шағылыстырғыш телескопты 1668 жылы Исаак Ньютон жасаған. Он төрт жасында Ньютон су сағатын және скутердің бір түрін ойлап тапты.
№3 зертхана. Радиациялық зертхананың мәліметтері. Жаңартылатын көздерді пайдалану арқылы энергетикалық дағдарысты болдырмауға бола ма? №2 зертхана. Жел қазіргі жел турбиналарында электр энергиясын өндіру үшін қолданылады. Жаңартылатын. Күн жылыту бойынша зертханалық мәліметтер. Тік білікті жел турбинасы. Күн жылыту жүйесінің құрылысы. Тік білік жел турбинасынан алынған зертханалық мәліметтер.
«Қозғалыстың реактивті жолы» - Нил Армстронг. Импульс. Қандай қозғалысты реактивті деп атайды. Реактивті қозғалыстың ерекшеліктерімен және сипаттамаларымен танысу. Жерге жақын кеңістік. Айдағы ғарышкерлер. Адамдарға пайдалы нәрсе жасаңыз. Зымыранның ұшып көтерілу кезіндегі жылдамдығының формуласын шығару. Екі сатылы ғарыштық зымыран. Реактивті қозғалыс және оның табиғаттағы көрінісі. «Аполлон-11» ғарыш кемесінің экипажы.
Слайд 1
Слайд 2
Мазмұны Олар кімдер? Отбасылық дельфиндер - тамаша жүзгіштер Эхолокация Әлеуметтік өмір Бала тууға дайындық Сөйлесушілер мен бұзақылар Өкілдер
Слайд 3
Олар не? Дельфиндер – тісті киттер отрядының дельфиндер тұқымдасының су сүтқоректілері; 20-ға жуық тұқымдас, 50-ге жуық түрді қамтиды: соталия, стенелла, ақ қырлы кит, кит дельфин, қысқа бас дельфин, тұмсықты дельфин, бөтелке дельфин (екі түрі), сұр дельфин, қара кит, ұшқыш кит, өлтіруші кит, шошқа, ақ қанатты шошқа, қанатты порпа, тарақ тісті дельфиндер (Steno bredanensis). Кейбіреулерін кез келген мұхитта табуға болады. Көбісі оларды адамдармен сөйлесуге тырысатын ақылды жаратылыстар деп санайды.
Слайд 4
Дельфиндердің ұзындығы 1,2-10 м, көпшілігінің арқа жүзбегі, тұмсығы ұзартылған, тістері көп (70-тен астам). Дельфиндерді көбінесе дельфинарийлерде ұстайды, онда олар өсіруге болады. Дельфиндердің миы өте үлкен. Олардың есте сақтау және еліктеу және бейімделу үшін таңғажайып қабілеттері бар. Оларды оқыту оңай; ономатопеяға қабілетті. Дене пішіндерінің гидродинамикалық жетілуі, терінің құрылымы, желбезектердің гидроэластикалық әсері, айтарлықтай тереңдікке сүңгу қабілеті, эхолокатордың сенімділігі және дельфиндердің басқа да ерекшеліктері бионика үшін қызығушылық тудырады. Дельфиндердің бір түрі Халықаралық Қызыл кітапқа енгізілген.
Слайд 5
Дельфиндер тұқымдасы ДЕЛЬФИН (дельфиндер; Delphinidae) – тісті киттер отрядының теңіз сүтқоректілерінің тұқымдасы; екі топшаны қамтиды: нарвалдар (белуга және нарвал) және дельфиндер, олар кейде жеке тұқымдастар ретінде қарастырылады. Дельфиндер арасында шошқа тұқымдастары жиі ерекшеленеді. Тұқымға ұсақ (1-10 м), негізінен қозғалмалы, жіңішке теңіз цетатәрізділер жатады.
Слайд 6
Дельфиндер - тамаша жүзгіштер, олардың қозғалыс жылдамдығы 55 км/сағ жетеді. Кейде олар кеменің тұмсығынан шығатын толқындарды одан да жылдамырақ қозғалу және аз энергия жұмсау үшін пайдаланады. Бастың жоғарғы жағында дельфиндердің мұрын тесігі бар, ол арқылы өкпелерін желдетеді. Дельфиндердің көздері су астындағы сияқты жер бетін де жақсы көреді. Майдың қалың қабаты тері астында орналасады, оларды суық пен ыстықтан қорғайды, сонымен қатар қоректік заттар мен энергияның қоры ретінде қызмет етеді. Дельфиндердің бастарын жабатын майлы майлар бұл жануарларға үнемі күлімсіреу көрінісін береді. Дельфиннің терісі өте жұмсақ және серпімді. Қозғалыс кезінде айналаңыздағы судың турбуленттігін әлсіретіп, жылдамырақ жүзуге мүмкіндік береді.
Слайд 7
Эхолокация Дельфиндерінің ультрадыбыстық радарға немесе сонарға табиғи ұқсастығы бар. Ол олардың басында орналасады және оларға жемтіктерді, кедергілер мен қауіптерді оңай анықтауға, оларға дейінгі қашықтықты дәл анықтауға мүмкіндік береді. Бұл радар компас қызметін де атқарады. Қате болған кезде дельфиндер жағаға шығып кетуі мүмкін. Дельфиндердің құлақтары кішкентай, бірақ олар дыбыстардың негізгі бөлігін төменгі жақ сүйегінде ұстайды, олардың жүйкелері арқылы бұл сигналдар миға беріледі.
Слайд 8
Әлеуметтік өмір Дельфиндер топ болып өмір сүреді. Ең кішкентай табындар 6-20 дарадан, ең үлкендері – 1000-нан асады. Топ басшысы, ең кәрі дельфин табынды бірнеше еркектердің көмегімен басқарады, оларды барлаушы ретінде алға жібереді. Дельфиндер әрқашан бір-біріне көмектесіп, біреуі қиындыққа тап болған кезде дереу құтқаруға асығады. Олар әдетте оркаларды қоршауға тырысып, оларға қауіп төндіретін акулаларға шабуыл жасайды.
Слайд 9
Босануға дайындық Әйелдің жүктілігі дельфиннің түріне байланысты 10-16 айға созылады. Босанар алдында ол босану кезінде оған көмектесетін және анасы тамақ алып жатқанда балаға қарайтын үлкен әйелді («бәйбішесі») ертіп топтан жүзіп кетеді. Бала алдымен құйрық болып туады. Оған ересек болу үшін 5-15 жыл қажет
Слайд 10
Сөйлесушілер мен ойнақы дельфиндер - тамаша акробаттар. Олар бір-бірімен секіру, сондай-ақ ысқыру, шерту, сықырлау арқылы тілдеседі. Әрбір дельфиннің жеке дауысы бар, әр топтың өз тілі бар.
Слайд 11
Слайд 12
Өзен дельфиндері Тісті киттер отрядының су сүтқоректілерінің тұқымдасы; Оңтүстік Азия мен Оңтүстік Американың өзендерінде, сондай-ақ Оңтүстік Америка жағалауындағы Атлант мұхитында мекендейтін 5–6 түрді қамтиды. Бұл миоценде пайда болған бағыныңқы топтың ең көне тұқымдасы. Өзен дельфиндерінің ұзындығы 3 м-ге дейін кеуде қанаттары қысқа және кең, арқа жүзбегінің орнына аласа ұзартылған төбе болады. Өзен дельфиндері балықтармен, ұлулар мен құрттармен қоректенеді. Амазониялық иния Оңтүстік Американың өзендерінде кездеседі. Ганг дельфині Үндістан мен Пәкістанның өзендерінде - Ганг, Брахмапутра және Индте жиі кездеседі. Оған жақын жерде үнді дельфині (Platanista Indi).
Слайд 13
ТҰМЫС БАСТЫ ДЕЛФИНДАР (ала дельфиндер, Serhalorhynchus) — дельфиндер тармағының теңіз жануарларының бір тұқымдасы; Оңтүстік жарты шардың қоңыржай суларының ала түсті ұсақ (ұзындығы 120-180 см) жануарлары. Тұмсық айтылмайды, өйткені ол байқалмайды басына өтеді. Аузы кішкентай, арқа қанаты дөңгелек немесе ұшына сәл сілтейді. Дененің бояуы - ақ және қара тондардың үйлесімі; барлық қанаттар қара. Тістері ұсақ, конустық, әр қатарда 25-31. Тұқымда кем дегенде төрт түрі бар.
Слайд 14
ҚЫСҚА БАС ДЕЛЬФИНДЕР дельфиндер тармағына жататын теңіз жануарларының бір тұқымдасы; көлемі 3 м-ден аспайтын жануарларды біріктіреді, олардың басы қысқа, тұмсығы қысқа, алдыңғы жастықтан әрең бөлінген. Артқы жиегіндегі үлкен арқа қанатының жарты ай тәрізді тереңдігі сонша, оның шыңы тіке артқа қарайды. Кеуде қанаттары орташа өлшемді. Құйрық өзекшенің жоғарғы және төменгі жиектері биік, жоталар түрінде. Көптеген түрлердің бояуы ашық, қара және ақ реңктермен ерекшеленеді. Қараңғы жолақ кеуде финінің түбінен көзге дейін өтеді. Тістері көп, үстіңгі және астыңғы жағында 22-40 жұп, қалыңдығы 3-7 мм. Таңдай тегіс. Қысқа бас дельфиндер омыртқалардың көбеюімен сипатталады. Тұқым Дүниежүзілік мұхиттың қоңыржай және қалыпты жылы суларында тұратын алты түрді біріктіреді; олардың кейбіреулері Антарктида мен Арктиканың шетіне дейін жетеді.
Слайд 15
КИТ ДЕЛЬФИНДЕРІ дельфиндер тармағына жататын теңіз жануарларының бір түрі; Олар ұзындығы 185-240 см арқа қанаты жоқ жіңішке және жіңішке денесімен, төмен, көлбеу маңдай майлы жастықшасынан тегіс бөлінген орташа ұзын, үшкір тұмсығымен ерекшеленеді. Кеуде қанаттары орақ тәрізді, кішкентай, төменгі жиегі дөңес, жоғарғы жиегі ойыс. Құйрық өзегі жіңішке және аласа. Тістері ұсақ, қалыңдығы шамамен 3 мм, жоғарғы жағында 42-47 жұп, төменгі жағында 44-49 жұп. Аспан тегіс, шұңқырсыз. Тұқымда сирек кездесетін екі түрі бар - солтүстік оң кит дельфині және оңтүстік кит дельфині.
Слайд 16
АТЛАНТИЯЛЫҚ АҚ ЖАҚТЫ ДЕЛЬФИН Қысқа бас дельфиндер тұқымдасына жататын теңіз жануарының бір түрі; денесінің ұзындығы 2,3-2,7 м, бұл дельфиннің бүкіл үстіңгі денесі қара, түбінен құйрықтың соңына дейін. Кеуде қанаттары дорсальды қанаттар сияқты қара түсті, дененің жеңіл бөлігіне бекітіледі және олардан көзге қара бау өтеді. Дененің артқы жартысында бүйірлерінде ұзартылған ақ өріс көрінеді. Оның үстінде қарамен, төменнен сұрмен шектеседі. Үстіңгі және астыңғы жағында қалыңдығы 4 мм-ге дейін 30-40 жұп тіс бар.
Слайд 17
ТИІН – дельфиндер тұқымдасының теңіз сүтқоректілерінің бір тұқымдасы; екі түрін қамтиды. Ұзындығы 2,6 м-ге дейін, аталықтары аналықтарынан сәл үлкенірек. Артқы және қанаттары қараңғы, бүйірлері ақ аймақтары бар сұр; ұзын тұмсық. Дельфиндер жылы және қоңыржай суларда, соның ішінде Қара теңізде жиі кездеседі; бөтелке дельфиннен айырмашылығы, ол ашық теңізді жақсы көреді. Ресейде бірнеше кіші түрлер тұрады: Қара теңіз (ең кіші), Атлант және Қиыр Шығыс. Дельфиндер мектепте оқитын балықтармен (анчоус, қаңбақ, кефаль, майшабақ, капелин, сардина, анчоус, хек) және цефалоподтармен қоректенеді. Қара теңіз түршелері 70 м-ге дейінгі тереңдікте қоректенеді, бірақ мұхиттық түр 250 м тереңдікке сүңгиді.
Слайд 18
Бөтелке дельфин Дельфиндер тұқымдасына жататын теңіз сүтқоректісі. Дене ұзындығы 3,6-3,9 м дейін, салмағы 280-400 кг. Орташа дамыған тұмсығы дөңес маңдай-мұрын жастықшасынан анық бөлінген, денесінің түсі жоғарыдан қара қоңыр, төменнен ашық (сұрдан аққа дейін); Дененің бүйірлеріндегі өрнек тұрақты емес, көбінесе мүлдем көрсетілмейді. Тістері күшті, конустық ұшты. Бөтелке дельфин қоңыржай және жылы суларда, соның ішінде Қара, Балтық және Қиыр Шығыс теңіздерінде кең таралған. Дүниежүзілік мұхиттарда төрт кіші түр бар: Қара теңіз, Атлант, Солтүстік Тынық мұхиты, Үнді (кейде ол дербес түр ретінде жіктеледі). Бөтелке дельфин 40 км/сағ жылдамдыққа жетеді және судан 5 м биіктікке секіреді.
Слайд 19
Ұшқыш киттер дельфиндер тобындағы теңіз сүтқоректілерінің бір тұқымдасы; үш түрін қамтиды. Ұшқыш киттердің ұзындығы 6,5 м-ге дейін, салмағы 2 тоннаға дейін, олар тұмсығы жоқ сфералық дөңгелек басымен ерекшеленеді. Тар және ұзын кеуде қанаттары төмен орнатылған. Арқа қанаты артқа иіліп, дененің алдыңғы жартысына ығысқан. Ұшқыш киттер кең таралған (полярлық теңіздерді қоспағанда) және Солтүстік Атлант мұхитында аулалады. Ең жақсы зерттелген түр - кәдімгі ұшқыш кит. Оның барлығы дерлік қара түсті, ішінде ақ якорь тәрізді өрнегі бар. Оның жоғары дамыған табындық инстинкті және түрді сақтау инстинкті бар. Ол 40 км/сағ жылдамдыққа жетуге қабілетті.
Слайд 20
ORCA Дельфиндер тобындағы аттас теңіз сүтқоректілері тұқымдасының жалғыз түрі. Ұзындығы 10 м-ге дейін, салмағы 8 тоннаға дейін басы орташа мөлшерде, кең, үстіңгі жағында сәл тегістелген, күшті шайнау бұлшықеттерімен жабдықталған. Алдыңғы жастығы төмен, тұмсығы анық емес. Барлық желбезектер, әсіресе арқа (кәрі еркектерде 1,7 м-ге дейін) қатты ұлғайған. Тістері массивті, жоғарғы және төменгі жағында 10-13 жұп. Денесі жоғары және бүйір жағында қара түсті, әр көздің үстінде сопақша дақ бар, арқа қанатының артында жеңіл ершік бар (әйелдерде жоқ). Іштегі тамақтың ақ түсі жолаққа айналады. Дыбыстық сигналдар алуан түрлі: жоғары дыбыстардан ыңырсып, айқайға дейін маңызды қарым-қатынас рөлін атқарады: қауіп туралы ескертеді, көмекке шақырады және т.б. Олар 55 км/сағ жылдамдықпен қозғала алады.
Дыбыстың рефлексиясы. Эхо.
Коммуналдық білім беру мекемесі №66 орта мектеп Магнитогорск қаласы
Щербакова Ю.В.
Физика мұғалімі
Қайталау, үй тапсырмасын тексеру.
1. Тербелістерді қалай атайды? Қайсы
Сіз тербеліс түрлерін білесіз бе?
2. Тербелістерді қандай шамалар сипаттайды?
3. Толқындар қалай аталады? Толқындардың қандай түрлерін білесіңдер?
4. Бойлық және көлденең толқындар қандай ортада тарай алады және неге?
5. Толқын ұзындығын есептеу үшін қандай формуланы қолдануға болады?
6. Табиғатқа мысалдар келтір
дыбыс көздері және жасанды.
Олардың қандай ортақ мүлкі бар?
барлық дыбыс көздері?
7. Флуктуацияның қандай диапазоны деп аталады дыбыс? ультрадыбыстық? инфрадыбыстық?
- 8. Тербеліс дыбысы
ұшатын қанаттар
маса естиміз
және ұшу
құстар - жоқ. Неліктен?
10. Суретте бейнеленген тәжірибе туралы айтып беріңіз. Бұл тәжірибеден қандай қорытынды жасауға болады?
Неліктен біз Күнде болып жатқан қуатты процестердің гуілдерін естімейміз?
9. Эхолокация көмегімен теңіздің тереңдігін өлшеу туралы айтыңыз.
Тақырыбы:
«Дыбыстың рефлексиясы. Эхо».
Біріктіру
1. Егер ол жіберген дыбыстық сигнал 3 секундтан кейін қабылданса, адам қандай қашықтықта кедергі жасайды? Ауадағы дыбыс жылдамдығы 340м/с.
2. Болат пластинаның қалыңдығы 4 см. Өнім ультрадыбыстық дефектоскоп арқылы тексеріледі. Шағылысқан сигнал бір жерге 16 мкс кейін келді. Ал басқа жерде - 12 мкс кейін. Пластинада ақау бар ма? Егер иә болса, оның өлшемі қандай?
1. Дыбыс екі есе қашықтыққа жетуі керек - кедергіге және кері
Жауабы: 510 м
2. Сигналдың өту уақытының айырмашылығы бойынша ақаудың бар-жоғын анықтауға болады. Сигнал пластинаның немесе ақаудың соңына дейін және кері екі есе қашықтықты өтуі керек.
С 1 =V*t 1 /2 С 2 =V*t 2 /2 S=S 1 -С 2
Жауабы: 1 см
Сұрақтар:
1. Эхо неден туындайды?
2. Жиһазға толы шағын бөлмеде неге жаңғырық болмайды?
3. Үлкен залдың дыбыстық қасиеттерін қалай жақсартуға болады?
4. Мүйізді пайдаланған кезде дыбыс неге үлкен қашықтыққа таралады?
Үй тапсырмасын тексеру.
1. Қандай тербелістерді ультрадыбыстық деп атайды?
A) механикалық тербеліс, олардың жиілігі жоғары 20000 Гц;
б) жиілігі 16 Гц жоғары механикалық тербеліс;
в) жиіліктері 16-дан 20000 Гц-ке дейін болатын механикалық тербеліс.
2. Дыбыс толқындары ауасыз кеңістікте тарала ала ма?
а) мысалы, ауасыз кеңістікте оқ атылған дыбыс болуы мүмкін;
б) істей алмайды: дыбыс толқындары тек затта таралады;
в) егер дыбыс толқындары көлденең болса, олар мүмкін.
3. Қадам қандай шамаларға тәуелді?
а) амплитудасы бойынша;
б) жиіліктен;
в) көлемнен;
г) дыбыс жылдамдығы бойынша.
4. Дыбыс біртекті ортада қалай таралады?
а) дыбыс бір бағытта тұрақты жылдамдықпен сызықты таралады;
б) дыбыс барлық бағытта таралады, қашықтыққа қарай жылдамдық азаяды;
V) дыбыс барлық бағытта түзу және тұрақты жылдамдықпен таралады.
5. Дыбыстың ауадағы жылдамдығы неге байланысты? а) дыбыс деңгейі бойынша;
б) дыбыс биіктігінен;
в) температура бойынша;
г) дыбыс көзінің жылдамдығы бойынша.
6. Дыбыс биіктігі неге байланысты?
а) тербеліс амплитудасы бойынша;
б) толқын ұзындығы бойынша;
в) дыбыс көзінің тербеліс жиілігі бойынша.
7. Инфрадыбыс дегеніміз не?
а) 16 Гц-тен төмен тербелістер;
б) 16 Гц-тен жоғары тербеліс;
в) 20 000 Гц жоғары тербеліс.
8. Көлденең серпімді толқындар мүмкін: а) тек қатты денелерде;
б) тек газдарда;
в) газдарда, қатты және сұйықтарда.
сабақ тақырыбы:«Дыбыстың рефлексиясы. Эхо».
Тәнсіз – бірақ өмір сүреді, Тілсіз – айғайлайды!.......
Жаңғырық – қандай да бір кедергіден шағылысып, қайтып келген дыбыс толқындары.
«Жаңғырық» атауы Эхо тау нимфасының атымен байланысты
Ежелгі гректер жаңғырықты түсіндіру үшін өте әдемі аңыз ойлап тапты. Ертеде Эхо атты әдемі нимфа өмір сүріпті. Оның бір ғана кемшілігі болды - ол тым көп сөйледі. Жаза ретінде Гера құдайы онымен сөйлеспейінше сөйлеуге тыйым салды. Нимфа тек айтқанды қайталай алды. Бір күні Эхо әдемі жас Нарциссті көріп, бірден оған ғашық болып қалады. Алайда Нарцисс оны байқамады. Нимфаның мұңы соншалық, Эхо ауада жоғалып кетті, тек дауысы ғана қалды. Ал біз оның айтқанын қайталайтын дауысын естиміз.
Білім жаңғырығы
Жаңғырық әртүрлі кедергілерден – үлкен бос бөлменің қабырғаларынан, орманнан, ғимараттағы биік доғаның күмбезінен дыбыстың шағылысуының нәтижесінде пайда болады. Шағылысқан дыбыс айтылған дыбыстан бөлек қабылданғанда ғана жаңғырықты естиміз. Ол үшін осы екі дыбыстың құлақ қалқанына әсер ету арасындағы уақыт аралығы 0,06 с кем болмауы керек.
Тауларда жаңғырық
Ең таңғажайып жаңғырық тауларда «өмір сүреді». Онда ол дыбыстың көп шағылысуына байланысты бірнеше рет қайталанады.
Эхо дегеніміз не?
Эхо бірнеше түрлері бар:
- Бір рет e – кедергіден шағылған және бақылаушы қабылдаған толқын.
2) Бірнеше - бұл бір емес, бірінен соң бірі бірнеше дыбыстық жауаптарды тудыратын қандай да бір қатты дыбыстан пайда болатын жаңғырық.
Эхоның кемшіліктері
Эхоның үлкен кемшілігі - бұл дыбыс жазуға айтарлықтай кедергі. Сондықтан әндер мен радиорепортаждар жазылатын бөлмелердің қабырғалары әдетте дыбысты жұтатын жұмсақ немесе қырлы материалдардан жасалған дыбыс жұтатын экрандармен жабдықталған.
Пенополистир
Эхо қолдану
Дыбыс толқындары ауада тұрақты жылдамдықпен (секундына шамамен 340 метр) таралатындықтан, дыбыстың қайтарылуына кететін уақыт объектінің жойылуы туралы ақпарат бере алады.
1.Акустикалық жаңғырық сонарда, сондай-ақ навигацияда қолданылады, мұнда жаңғырық зондтары түбінің тереңдігін өлшеу үшін қолданылады.
2) ультрадыбыстық ақауларды анықтау (құйылған металл бұйымдарындағы ақауларды, қуыстарды, жарықтарды анықтау);
3) медицинадағы эхо зерттеулері
Әлемнің әйгілі жаңғырығы
Вудсток сарайында 17 буын(Азаматтық соғыс кезінде қираған).
Үйінділер Деренбург сарайыХалберштадт маңында олар берді 27 буындыбір қабырға жарылғаннан бері үнсіз қалған жаңғырық.
Жартастар, шеңбер түрінде жайылады Адерсбах маңында Чехословакияда, қайталау, белгілі бір жерде, үш рет 7 буын; бірақ осы нүктеден бірнеше қадам өткенде атылған дыбыстың өзі ешқандай жаңғырық бермейді.
Біреуінде бірнеше жаңғырық байқалды (қазір жойылған) Милан маңындағы қамал : ату, қосалқы құрылыс терезесінен өндірілген, жаңғырықты 40-50 рет, А үлкен сөз - 30 рет .
Вудсток сарайындаАнглияда жаңғырық анық қайталанды 17 буын(Азамат соғысы кезінде қираған
1. Кіріспе_________________________________________________3-4 б.б.
2. Дыбыстың рефлексиясы. Жаңғырық.____________________________4-5б.
3. Эхо түрлері_________________________________________________ 5-7 б.б.
4. Жаңғырықты қалай табуға болады?____________________________7-10б.
5. Практикалық қолдану. Эхолокация._____________10-12бб.
5.1. Эхолокацияны техникалық қамтамасыз ету______________12б.
5.2. Жануарлардағы эхолокация__________________________ 12-13бб.
Көбелектердің эхолокациондық жүйесі______________________ 13-16бб.
Дельфиндердегі эхолофия__________________________________________16-20бб.
5.3. Зағип адамдардың эхолокациясы____________________________20-21б.б.
6. Әлемдік жаңғырық__________________________________________21-24бб.
7. Пайдаланылған әдебиеттер тізімі______________24 бет.
1. Кіріспе:
Аң терең орманда ақырады ма,
Керней соға ма, күн күркіре ме,
Төбенің ар жағындағы қыз ән айтып жатыр ма?
Әрбір дыбыс үшін
Сіздің жауапыңыз бос ауада
Сіз кенеттен босанасыз ...
А.С.Пушкин
Бұл поэтикалық жолдар қызықты физикалық құбылысты – жаңғырықты суреттейді. Онымен бәріміз таныспыз. Біз жаңғырықты біз орман алқабында, шатқалда, биік жағалар арасындағы өзен бойымен жүзіп келе жатқанда, тауларда саяхаттағанда естиміз.
Жаңғырықтың жанды бейнесі естілетін, бірақ көрінбейтін нимфа бейнесі деп есептеледі.
Ежелгі гректердің аңызына сәйкес, орман нимфасы Эхо сұлу жас Нарциске ғашық болады. Бірақ ол оған назар аудармады, ол толығымен суға шексіз қараумен айналысты, оның шағылысына таңданады. Бейшара нимфа қайғыдан тастай болды, одан тек жақын жерде айтылған сөздердің соңын қайталай алатын дауысы ғана қалды.
Мен оны көрдім, жарықтандырдым және қабылданбаған тағдырды жоқтап,
Мен жай дауысқа, жаңғырыққа, желге, ештеңеге айналдым.
Ежелгі грек тілінен аударған Сергей Ошеров
Александр Канабель, «Эхо», 1887 ж
Басқа аңыз бойынша, нимфа Эхоны Зевстің әйелі Батыр жазалады. Бұл Эхо өз сөздерімен Гераның назарын сол кезде басқа нимфалармен танысқан Зевстен аударуға тырысқандықтан болды. Мұны байқаған Гера ашуланып, басқалар үндемегенде Эхо сөйлей алмайтындай етіп, басқалар сөйлегенде үндемейтін етіп жасады. Жаңғырық нимфасы туралы миф ежелгі адамдардың дыбыс толқындарының қайталануынан тұратын физикалық құбылысты түсіндіру әрекеттерін көрсетті.
Басқа аңыз бойынша, Эхо орман құдайы Панға ғашық болған және олардың Ямба атты ортақ қызы болған, оның атымен ямбиктердің поэтикалық метрі аталған.
Бірде көңілді, біресе мұңды періште бейнесі әр дәуір ақындарының өлеңдерінде кездеседі. Сонымен, біз оны 4 ғасырдағы Рим ақынының өлеңінде кездестіреміз. Decima Magna Ausonia:
Құлағыңызда мен, Жаңғырық, өмір сүремін, өтемін
барлық жерде,
жазу.
Эхо нимфасының бейнесі А.А.Блоктың өлеңдерінің бірінде кездеседі:
Шілтерлі жапырақтар!
Күзгі алтын!
Мен қоңырау шаламын - және үш рет
Маған алыстан қатты естіледі
Нимфа жауап береді, жаңғырық жауап береді...
А.А.Феттің өлеңінде жаңғырық күрсінеді, тіпті ыңырайды:
Ән салған сол құс
Түнде ол әнін айтады,
Бірақ бұл ән мұңды болды,
Жүректе қуаныш жоқ.
Эхо үнсіз жылады:
Иә, болмайды...
2. Дыбыстың шағылысуы. Жаңғырық:
Жаңғырық әртүрлі кедергілерден – үлкен бос бөлменің қабырғаларынан, орманнан, ғимараттағы биік доғаның күмбезінен дыбыстың шағылысуының нәтижесінде пайда болады.
Шағылысқан дыбыс айтылған дыбыстан бөлек қабылданғанда ғана жаңғырықты естиміз. Ол үшін осы екі дыбыстың құлақ қалқанына әсер ету арасындағы уақыт аралығы кемінде 0,06 с болуы керек.
Адамның қысқа лепті қанша уақыттан кейін айтқанын анықтау үшін, егер ол осы қабырғадан 2 м қашықтықта тұрса, шағылысқан дыбыс оның құлағына жетеді. Дыбыс екі есе қашықтыққа жетуі керек - қабырғаға және артқа, яғни. 4 м, 340 м/с жылдамдықпен таралады. Бұл t=s уақытты қажет етеді: v, яғни.
t= 4 м: 340 м/с ≈ 0,01 с.
Бұл жағдайда адам қабылдайтын екі дыбыстың арасындағы интервал - айтылады және шағылысады - жаңғырықты есту үшін қажет нәрседен айтарлықтай аз. Сонымен қатар, бөлмеде жаңғырықтың пайда болуына жиһаз, перделер және шағылысқан дыбысты ішінара сіңіретін басқа заттар кедергі келтіреді. Сондықтан мұндай бөлмеде адамдардың сөйлеуі және басқа дыбыстар жаңғырықпен бұрмаланбайды, бірақ анық және түсінікті естіледі.
Қабырғалары, едендері мен төбелері тегіс үлкен, жартылай бос бөлмелер дыбыс толқындарын өте жақсы көрсетеді. Мұндай бөлмеде алдыңғы дыбыс толқындарының кейінгілерімен соқтығысуы салдарынан дыбыстар қабаттасып, ызылдаған дыбыс пайда болады. Үлкен залдар мен аудиториялардың дыбыс қасиеттерін жақсарту үшін олардың қабырғалары жиі дыбысты жұтатын материалдармен қапталады.
Мүйіздің әрекеті, әдетте дөңгелек немесе төртбұрышты көлденең қимасы бар кеңейетін құбыр, тегіс беттерден дыбыстың шағылысу қасиетіне негізделген. Оны пайдаланған кезде дыбыс толқындары барлық бағытта шашырамайды, бірақ тар бағытталған сәулені құрайды, соның арқасында дыбыс күші артады және ол үлкен қашықтыққа таралады.
3. Эхо түрлері:
Жалғыз еселік
Жалғыз жаңғырықкедергіден шағылған және бақылаушы қабылдаған толқын.
Суретке назар аударайық:
О дыбыс көзі қабырғадан L қашықтықта орналасқан. Қабырғадан АВ бағытында шағылысып, дыбыс толқыны бақылаушыға оралады және ол жаңғырықты естиді.
Бірнеше жаңғырық- бұл бір емес, бірнеше дәйекті дыбыстық жауаптарды тудыратын қатты дыбыспен пайда болатын жаңғырық.
Жартасты жерлерде, таулы аймақтарда және тас қамалдарда кездеседі.
Бірнеше жаңғырық дыбыс көзінен (бақылаушы) әртүрлі қашықтықта орналасқан бірнеше шағылыстыратын беттер болған кезде пайда болады. Сурет қос жаңғырықтың қалай пайда болатынын көрсетеді. Бірінші жаңғырық сигналы бақылаушыға АВ бағытында, ал екіншісі CD бағыты бойынша келеді. Бастапқы сигналдың басынан бастап есептелетін бірінші жаңғырық сигналының келу уақыты 2Л1/с; сәйкес секундтың уақыты 2Л2/с тең.
4.Эходы қалай табуға болады?
Оны ешкім көрмеді
Және бәрі естіді,
Денесі жоқ, бірақ ол өмір сүреді,
Тілсіз айқайлайды.
Некрасов.
Американдық юморист Марк Твеннің әңгімелерінің арасында өзін жаңғырық топтамасын жасау идеясы болған коллекционердің сәтсіз оқиғалары туралы күлкілі фантастика бар! Эксцентрик бірнеше немесе басқаша керемет жаңғырықтар қайталанатын барлық жер учаскелерін шаршамай сатып алды.
«Біріншіден, ол Джорджияда төрт рет қайталанған эхо сатып алды, содан кейін Мэрилендте алты рет, содан кейін Мэн штатында 13 рет қайталанды. Келесі сатып алу Канзастағы 9 есе жаңғырық болды, одан кейін Теннессиде 12 есе жаңғырық болды, жөндеуді қажет ететіндіктен арзан бағаға сатып алынды: жартастың бір бөлігі құлаған. Біткенше жөндеуге болады деп ойлады; бірақ бұл тапсырманы өз мойнына алған сәулетші ешқашан жаңғырық құрастырмаған, сондықтан оны толығымен бұзған - өңдеуден кейін ол саңыраулар мен мылқауларды паналау үшін ғана жарамды болуы мүмкін ...».
Бұл, әрине, әзіл, бірақ керемет жаңғырықтар жер шарының әртүрлі, негізінен таулы аймақтарында бар, ал кейбіреулері бұрыннан дүниежүзілік даңққа ие болған.
Кейбір әйгілі бірнеше жаңғырықтар: Англиядағы Вудсток сарайында жаңғырық 17 буынды қайталайды. Халберштадт жанындағы Деренбург қамалының қирандылары 27 буынды жаңғырық туғызды, алайда ол бір қабырға жарылғаннан бері үнсіз қалды. Чехословакиядағы Адерсбах маңында шеңбер бойымен жайылған тастар белгілі бір жерде үш рет 7 буынды қайталайды; бірақ осы нүктеден бірнеше қадам өткенде атылған дыбыстың өзі ешқандай жаңғырық бермейді. Милан маңындағы бір (қазір істен шыққан) құлыпта өте көп жаңғырық байқалды: ғимараттың терезесінен атылған оқ 40-50 рет, ал қатты сөз - 30 рет жаңғырық жасады... Нақты жағдайда жаңғырық - шоғырлану. дыбысты ойыс қисық беттерден шағылыстыру арқылы. Сонымен, егер дыбыс көзі эллипсоидты қойманың екі фокусының біріне орналастырылса, онда дыбыс толқындары оның басқа фокусында жиналады. Бұл, мысалы, әйгілі « Дионистің құлағы"Сиракузада - қабырғадағы гротто немесе ойық, онда қамауда отырғандардың айтқан әрбір сөзі одан алыс жерде естілетін. Сицилиядағы бір шіркеуде белгілі бір жерде естуге болатын ұқсас акустикалық қасиет болды. Конфессионалды түрде сыбырлаған сөздер Америкадағы Солт-Лейктегі мормондар ғибадатханасы және Олимпиядағы (Грекия) жанындағы Олива монастырындағы гроттолар осы күнге дейін сақталған Сібірдегі ғажайып жер Киренсктің солтүстігіндегі Лена өзенінің рельефі соншалықты өзен бойымен жүретін кемелердің мүйіздерінің жаңғырығы 10 немесе тіпті 20 рет қайталануы мүмкін (қолайлы ауа-райында, мұндай жаңғырық кейде бірте-бірте әлсіреген дыбыс ретінде қабылданады, ал кейде әртүрлі жақтан дірілдеген дыбыс ретінде де қабылданады. Бұл көлдің ұзындығы 80 шақырымды құрайды кең; оның жағалары биік және тік, орманмен жабылған. Мылтықтан атылған оқ немесе қатты айқай 10...15 секундқа созылатын 10 жаңғырық сигналын тудырады. Бір қызығы, жиі дыбыстық жауаптар бақылаушыға жоғарыдан келген сияқты, жаңғырықты жағалаудағы төбелер көтеріп алғандай болып көрінеді.
Жер бедеріне, бақылаушының орналасқан жеріне және бағдарына, ауа райы жағдайына, жыл және тәулік мезгіліне байланысты жаңғырық өзінің дыбыс деңгейін, тембрін және ұзақтығын өзгертеді; оның қайталану саны өзгереді. Сонымен қатар, дыбыстық жауаптың жиілігі де өзгеруі мүмкін; ол бастапқы дыбыс сигналының жиілігімен салыстырғанда жоғары немесе керісінше төмен болып шығуы мүмкін.
Бір рет болса да жаңғырық анық естілетін жерді табу оңай емес. Ресейде мұндай орындарды табу оңай. Орманмен қоршалған көптеген жазықтар, ормандарда көптеген ашық жерлер бар; Орман қабырғасынан азды-көпті айқын жаңғырық естілетіндей тазалықта қатты айқайлаған жөн.
Тауларда жаңғырықтар жазықтарға қарағанда әртүрлі, бірақ олар әлдеқайда сирек кездеседі. Таулы жерлерде жаңғырықты есту орманды жазықтан гөрі қиынырақ.
Егер адам тау етегінде жатыр деп елестетсек, оның үстіне дыбысты көрсететін кедергі қойылады, мысалы, АВ. Са, Cb, Cc сызықтары бойынша таралатын дыбыс толқындары шағылған кезде оның құлағына жетпей, кеңістікте аа, bb, cc бағыттарында шашырайтынын байқау қиын емес.
Адам кедергі деңгейінде немесе одан сәл жоғары болса, бұл басқа мәселе. Ca, C b бағыттары бойынша төмен қарай таралатын дыбыс оған C aaC немесе C bb C сынық сызықтары бойынша қайта оралып, топырақтан бір немесе екі рет шағылысады. Екі нүкте арасындағы топырақтың тереңдей түсуі ойыс айнадай әрекет етіп, жаңғырықтың айқын болуына одан әрі ықпал етеді. Керісінше, егер С және В нүктелерінің арасындағы топырақ дөңес болса, жаңғырық әлсіз болады және тіпті адамның құлағына мүлдем жетпейді: мұндай бет дыбыс сәулелерін дөңес айна сияқты шашыратады.
Біркелкі емес жерлерде жаңғырық табу белгілі бір шеберлікті қажет етеді. Қолайлы орынды тапсаңыз да, сіз әлі де жаңғырық оята білуіңіз керек. Ең алдымен, сіз өзіңізді кедергіге тым жақын қоймауыңыз керек: дыбыс жеткілікті ұзақ жолмен жүруі керек, әйтпесе жаңғырық тым ерте оралып, дыбыстың өзімен біріктіріледі. Дыбыс секундына 340 м таралатынын біле отырып, егер бізді кедергіден 85 м қашықтықта орналастырсақ, дыбыстан жарты секундтан кейін жаңғырық естуіміз керек екенін түсіну оңай.
Эхо «бос ауада әрбір дыбыстың жауабын» тудырса да, ол барлық дыбыстарға бірдей анық жауап бермейді. «Тұңғиық орманда аң ырылдады ма, мүйіз соқты ма, күн күркіреді ме, төбенің артында қыз ән сала ма» деген жаңғырық бірдей емес. Дыбыс неғұрлым өткір және күрт болса, жаңғырық соғұрлым айқын болады. Жаңғырық жасаудың ең жақсы жолы - қол шапалақтау. Бұл үшін адам дауысының дыбысы, әсіресе, ер дауысы азырақ; әйелдер мен балалар дауыстарының жоғары тондары айқынырақ жаңғырық береді.
20 метр немесе одан да көп өлшемді үлкен бөлмелерде екі параллельді тегіс қабырға немесе төбе мен еден, олардың арасында дыбыс көзі бар болса, дірілдеген эхо эффектісі бар. Оны флтер деп атайды.
Қабылдау нүктесінде бірнеше рет шағылысу нәтижесінде дыбыс мезгіл-мезгіл күшейеді, ал қысқа импульсті дыбыстарда жаңғырықтың жиілік құрамдас бөліктеріне және олардың арасындағы интервалға байланысты дірілдеу, сықырлау немесе тізбектелу сипатына ие болады. дәйекті және өшетін жаңғырық сигналдары.
5. Практикалық қолдану. Эхолокация:
Ұзақ уақыт бойы адамдар жаңғырықтардың көмегімен теңіздер мен мұхиттардың тереңдігін өлшейтін әдіс ойлап табылмайынша, одан ешқандай пайда көрмеді. Бұл өнертабыс кездейсоқ пайда болды. 1912 жылы үлкен мұхиттық пароход Титаник барлық дерлік жолаушыларымен бірге суға батты - ол үлкен мұз қабатымен кездейсоқ соқтығысудан батып кетті. Мұндай апаттардың алдын алу үшін олар тұманда немесе түнде кеменің алдында мұз тосқауылының бар-жоғын анықтау үшін жаңғырықты қолдануға тырысты. Әдіс іс жүзінде өзін ақтаған жоқ, «бірақ ол басқа идеяны тудырды: теңіз түбінен дыбыстың шағылысуы арқылы теңіздердің тереңдігін өлшеу. Идея өте сәтті болып шықты.
Төмендегі суретте орнату схемасы көрсетілген. Кеменің бір жағында трюмге, түбіне жақын орналасқан патрон бар, ол тұтанған кезде өткір дыбыс шығарады. Дыбыс толқындары су бағанынан өтіп, теңіз түбіне жетеді, шағылысады және өздерімен бірге жаңғырық алып қайтады. Ол картридж сияқты кеменің түбінде орнатылған сезімтал құрылғы арқылы анықталады. Дәл сағат дыбыстың пайда болуы мен жаңғырықтың келуі арасындағы уақыт аралығын өлшейді. Судағы дыбыс жылдамдығын біле отырып, шағылыстыратын кедергіге дейінгі қашықтықты есептеу оңай, яғни теңіз немесе мұхиттың тереңдігін анықтау.
Эхо-зондтар, бұл қондырғы деп аталды, теңіз тереңдігін өлшеу тәжірибесінде нағыз революция жасады. Бұрынғы жүйелердің тереңдік өлшегіштерін пайдалану тек стационарлық ыдыста ғана мүмкін болды және көп уақытты қажет етті. Лотлинді баяу оралған дөңгелектен түсіру керек (минутына 150 м); Кері көтерілу бірдей дерлік баяу. Бұл әдіс арқылы 3 км тереңдікте өлшеу сағаттың 3/4 бөлігін алады. Эхо-зондтың көмегімен өлшеулерді кеменің толық жылдамдығымен бірнеше секундта жасауға болады, бұл ретте салыстыруға келмейтін сенімді және дәл нәтиже алуға болады. Бұл өлшемдердегі қателік метрдің төрттен бірінен аспайды (ол үшін уақыт аралықтары секундтың 3000-дық дәлдігімен анықталады).
Егер мұхиттану ғылымы үшін үлкен тереңдіктерді дәл өлшеу маңызды болса, онда таяз жерлерде тереңдікті тез, сенімді және дәл анықтау мүмкіндігі навигацияда оның қауіпсіздігін қамтамасыз ететін маңызды көмек болып табылады: жаңғырық зондының арқасында кеме қауіпсіз және тез жағаға жақындаңыз.
Заманауи эхо зондтар қарапайым дыбыстарды емес, адам құлағы естімейтін, секундына бірнеше миллион тербеліс жиілігі бар өте қарқынды «ультрадыбысты» пайдаланады. Мұндай дыбыстар тез өзгеретін электр өрісінде орналасқан кварц пластинкасының (пьезокварц) тербелісі арқылы жасалады.
Ауадағы дыбыс толқындарының таралу жылдамдығы тұрақты болғандықтан (шамамен секундына 330 метр), дыбыстың қайтарылуына кететін уақыт объектінің жойылуы туралы ақпарат бере алады. Нысанға дейінгі қашықтықты метрмен анықтау үшін жаңғырық қайтып келгенге дейінгі уақытты секундтармен өлшеп, оны екіге бөлу керек (дыбыс нысанға дейінгі және кері қашықтықты таратады) және 330-ға көбейту керек - сіз шамамен қашықтықты аласыз метр. Осы принципке негізделген эхолокация, негізінен су қоймаларының тереңдігін өлшеу үшін қолданылады (бұл жағдайда дыбыс толқындарының ауаға қарағанда суда жылдам таралатынын ескеру қажет). Бірақ найзағайға дейінгі қашықтықты найзағай мен күн күркіреуі арасындағы уақыт айырмашылығымен анықтау дұрыс емес. Соққы толқыны дыбыс жылдамдығынан жылдамырақ таралады.
Эхолокация әртүрлі жиіліктегі сигналдардың – радиотолқындардың, ультрадыбыстық және дыбыстардың шағылысуына негізделуі мүмкін. Алғашқы эхолокация жүйелері кеңістіктегі белгілі бір нүктеге сигнал жіберді және жауап берудің кідірісіне сүйене отырып, осы сигналдың белгілі бір ортадағы қозғалыс жылдамдығын және қашықтық өлшенетін кедергінің мүмкіндігін ескере отырып, оның қашықтығын анықтады. сигналдың осы түрін көрсету үшін. Дыбыс көмегімен астыңғы бөлігін осылайша тексеру
маңызды уақыт.
РадиотолқындарОлардың радиотолқындарға (металл, ионосфера, т.б.) мөлдір емес беттерден шағылысу мүмкіндігі де бар – радиотолқындардың осы қасиетіне радар негізделген.
Эхо - бұл аудио жазбаларға айтарлықтай кедергі. Сондықтан әндер, радиорепортаждар жазылатын, сондай-ақ теледидар репортаждарының мәтіндері оқылатын бөлмелердің қабырғалары әдетте дыбысты сіңіретін жұмсақ немесе қырлы материалдардан жасалған дыбыс жұтатын экрандармен жабдықталған. Олардың жұмыс істеу принципі мынада: мұндай бетке соқтығысқан дыбыс толқыны кері шағылыспайды және газдың тұтқыр үйкелісіне байланысты ішінде әлсірейді. Бұл әсіресе пирамидалар түрінде жасалған кеуекті беттермен жеңілдетіледі, өйткені тіпті шағылысқан толқындар пирамидалар арасындағы қуысқа тереңірек қайта шығарылады және әрбір келесі шағылу кезінде одан әрі әлсірейді.
5.1.Эхолокацияны техникалық қамтамасыз ету:
Эхолокация әртүрлі жиіліктегі сигналдардың – радиотолқындардың, ультрадыбыстық және дыбыстардың шағылысуына негізделуі мүмкін. Алғашқы эхолокация жүйелері кеңістіктегі белгілі бір нүктеге сигнал жіберді және жауап берудің кідірісіне сүйене отырып, осы сигналдың белгілі бір ортадағы қозғалыс жылдамдығын және қашықтық өлшенетін кедергінің мүмкіндігін ескере отырып, оның қашықтығын анықтады. сигналдың осы түрін көрсету үшін. Төменгі аймақты дыбысты пайдаланып тексеру көп уақытты алды.
Қазіргі уақытта әртүрлі жиіліктегі сигналдарды бір уақытта қолданумен әртүрлі техникалық шешімдер қолданылады, бұл эхолокация процесін айтарлықтай жылдамдатуы мүмкін.
5.2.Жануарлардағы эхолокация:
Жануарлар эхолокацияны кеңістікте шарлау және айналасындағы заттардың орналасуын анықтау үшін пайдаланады, негізінен жоғары жиілікті дыбыс сигналдарын пайдаланады. Ол жарқанаттар мен дельфиндерде дамыған; оны сондай-ақ қырықаяқтардың бірқатар түрлері (итбалықтар), құстар (гуажарлар, свифтлеттер және т.б.) пайдаланады.
Ғарышта бағдарлаудың бұл әдісі жануарларға объектілерді анықтауға, оларды тануға және тіпті жарықтың толық болмауы жағдайында, үңгірлерде және айтарлықтай тереңдікте аң аулауға мүмкіндік береді.
Көбелектердің эхолокация жүйесі.
Кесілген құрттар (Noctuidae) немесе түнгі құрттар - 20 мыңнан астам түрді қамтитын Лепидоптераның ең бай тұқымдасы (біздің елде 2 мыңға жуық түрі бар). Жаздың жылы кештерінде жарқыраған сары көздері бар бұл үлпілдек көбелектер шамдардың жарығына тартылған ауылдық верандалардың әйнегін жиі соғады. Кесетін құрттар отбасына сонымен қатар әдемі үлкен көбелектер кіреді - артқы қанаттарындағы қызыл, сары немесе көк өрнектері бар «таспалар» (Catocalinae). гүлдердің балшырындары немесе ашытылған өсімдік шырыны, бірақ олар көбінесе ауыл шаруашылығының ең нашар зиянкестеріне айналады, олардың ішінде қырыққабат кескіш құрты (Mamestra brassicae) және қысқы құрт (Agrotis segetum) танымал.
Noctuids олардың атын үкіге ұқсастығына байланысты алды, ал екеуінің де сыртқы түрі көбінесе олардың түнгі өмір салтының ерекшеліктерімен анықталады. Конвергентті ұқсастықтың басқа элементтері бар: өте төмен жарық деңгейіне бейімделген көру, жоғары сезімтал есту жүйесі және есту қабілетін жүзеге асырудың қажетті шарты ретінде дыбыссыз ұшу мүмкіндігі. Үкі де, көбелектер де пассивті орналасу үшін есту қабілетін пайдаланады: құстар өзіне тән сыбдырлаған дыбыс арқылы жыртқыштың орнын анықтайды, ал көбелектер жарқанаттардың эхолокация сигналдарын қабылдай отырып, уақытында маневр жасап, негізгі жауынан қашып кете алады.
Үкілердің пассивті орналасу жүйесінен айырмашылығы, жарқанаттардың эхолокаторы белсенді жүйе болып табылады, өйткені олар ультрадыбыстық зонд импульстарын шығарады. Эхолокатордың көмегімен тышқандар қалың қалыңда ұшқанда, тіпті жапырақтардың фонында да дыбыстық шағылыстарды алады; Көбелектер тышқандардың қатты шерткен дыбысын 35 м қашықтықтан ести алады; бұл тышқанның жәндіктерді анықтау диапазонынан бес-алты есе. Бұл арақатынас жыртқыштарды аң аулау стратегиясын қайта құруға мәжбүр етті. Тышқандардың кейбір түрлері жыртқышқа жақындағанда эхолокаторды қолданбайды, бірақ жәндіктердің ұшуының шуылына сүйенеді; басқалары зондтау сигналдарының көлемін азайту және басым жиіліктерді ультрадыбыстық диапазонның кескіш құрттардың сезімталдығы азырақ аймақтарына ауыстыру үшін орналасу жүйесін қайта реттейді.
Жарқанаттар мен көбелектер арасындағы акустикалық қарым-қатынастарды жүйелі түрде зерттеу 50-ші жылдары барабар құрал-жабдықтардың пайда болуымен басталды. Бұл зерттеулер А.Мишельсеннің жетекшілігімен американдық ғалымдар К.Редер, Э.Трет, Г.Аги, У.Адамс, канадалық Дж.Фулард және дат биоакустикасының есімдерімен тығыз байланысты. Осы және басқа да көптеген зерттеушілердің күш-жігерінің арқасында көбелектер мен жарқанаттардың «эхолокацияға қарсы әрекеті» жүйесіндегі негізгі сандық байланыстар орнатылды.
Дегенмен, барлық белгілі фактілер көбелектердің есту жүйесінің қорғаныс функциясының тұжырымдамасына сәйкес келмейді. Атап айтқанда, жарғанаттар жоқ аралдарда (Гавай және Фарер аралдары) тұратын кескіш құрттар ультрадыбысты өздерінің континенттік әріптестері сияқты қабылдайды. Мүмкін арал көбелектерінің ата-бабалары бір кездері жарқанаттармен бірге өмір сүрген, бірақ олардың жыртқыштардан кеңістіктік оқшаулануы бірнеше ондаған мың жылдарға созылды. Аралдық кескіш құрттарда жиіліктердің кең диапазонында жоғары акустикалық сезімталдықтың сақталуы олардың есту жүйесі жарқанаттардан қорғану қызметін ғана атқара алмайтынын көрсетеді. Бір қызығы, түнгі өмір салтынан күндізгі өмір салтына ауысқан көбелектер есту мүшелерінің төмендеуінің белгілерін көрсетті.
Тіпті өткен ғасырдың өзінде-ақ ұшатын көптеген көбелектер өздері қысқа шертулер жасайтыны белгілі болды. Аюлардың (Arctiidae) сигналдары енді қорғаныс және ескерту функциясына жатады, өйткені басқалардың көпшілігінен айырмашылығы, бұл жәндіктер жеуге жарамсыз. Түнгі үкілер (еркектері де, әйелдері де) ұшу кезінде де шертеді. Адам статикалық электр тогының тыныш разрядтарын еске түсіретін бұл дыбыстарды ести алады. Кликтердің субъективті төмен көлемін сигналдың спектрлік құрамдас бөліктерінің аз ғана бөлігі есту қабілетімізге қолжетімді жиілік диапазонында шоғырланғанымен түсіндіруге болады. Көбелектердің акустикалық шығарындыларды шығару қабілетін қолданыстағы қорғаныс мінез-құлық тұжырымдамасы аясында түсіндіру мүмкін емес, өйткені ультрадыбысты шығару арқылы олар тек эхолокация үшін бірдей жиілік диапазонын пайдаланатын жарқанаттардың алдында өздерін жасырады.
Көбелектердің эхолокация қабілеті туралы болжамды алғаш рет 1955 жылы Лондон корольдік энтомологиялық қоғамының жиналысында ағылшын энтомологы Г.Э.Хинтон жасады. көбелектің эхолокаторы. Әртүрлі зерттеушілердің бағалаулары 10 см-ден 2 м-ге дейін ерекшеленді және 50-ші жылдардағы технология эхолокация гипотезасын эксперименталды түрде тексеруге мүмкіндік берді, бірақ қандай да бір себептермен бұл бағыт дамымаған.
Орыс энтомологы Г.Н.Горностаев көбелектің белсенді акустикалық орналасу қабілеті туралы жазды. «Көбелектердің тимпаникалық мүшелері аңшылық жарқанаттың ультрадыбыстық импульстарын ұстап тұру үшін қызмет етеді деп жалпы қабылданған. Дегенмен, бұл олардың басты рөлі емес, жалғыз ғана. Біздің ойымызша, күннің ең қараңғы уақытында ұшатын көбелектер жарқанаттар сияқты тимпаникалық органдар шағылысқан сигналдарды қабылдаушы қызметін атқара алатын эхолокациялық жүйеге ие болуы керек»1.
Адамдарға таныс шкала бойынша орташа өлшемді (ұзындығы 3 см) көбелектің ұшу динамикасын 1 м/с жылдамдықпен көрсету үшін біз қарапайым есептеуді жүргіземіз: 1 с ішінде көбелек 1 м немесе 33 ұшады. оның өлшемінен есе. Ұзындығы 3 м автомобиль, 1 с ішінде ұзындығынан 33 есе көп жүріп, 100 м/с немесе 360 км/сағ жылдамдықпен қозғалады. Жұлдыздардың жарығын пайдаланып осындай жылдамдықпен жүру үшін сізге қандай көзқарас қажет? Айта кету керек, кесілген құрттар ашық кеңістікте 1 м/с-тан айтарлықтай асатын жылдамдықпен ұшады. Дегенмен, қалың бұталарда көбелектер әдетте баяу ұшады, бірақ жапырақтардың көлеңкеленуіне байланысты ондағы жарық жұлдызды аспан астындағыға қарағанда шамамен аз. Осылайша, тез өзгеретін ортада шарлау үшін өте сезімтал көрудің өзі жеткіліксіз болуы мүмкін. Дегенмен, мойындау керек, көліктен айырмашылығы, жәндік пен кедергінің соқтығысуы мұндай апатты оқиға болмайды.
Көбелектердің эхолокациялық қабілеттерін зерттеуге арналған эксперименттерді жоспарлау кезінде бізге өзара қарама-қайшы мәселелердің тұтас кешенін шешуге тура келді. Бірінші және ең қиыны - эхолокация мен визуалды ақпаратқа негізделген бағдарды қалай бөлуге болады? Егер сіз көбелектің көзін қандай да бір бояумен жапсаңыз, олар ұшуды тоқтатады, ал егер эксперименттер қараңғыда жүргізілсе, онда жәндіктердің мінез-құлқын қалай жазуға болады? Біз инфрақызыл технологияны пайдаланбадық, өйткені ұзақ толқынды оптикалық сәулеленуді қабылдау қабілеті көбелектерде бұрыннан күдіктенген. Екіншіден, көбелектер ұшу кезінде ауа ортасын қатты бұзады. Ұшатын жәндіктің жанында және оның артында әрбір соққыдан ауа құйындары пайда болады. Бұл құйындылардың аймағына түсетін заттар ауа ағындарын сөзсіз бұрмалайды және көбелек, негізінен, қанаттары мен денесінде орналасқан көптеген механикалық рецепторлардың көмегімен мұндай өзгерістерді сезіне алады. Ақырында, эксперименттерді орнату кезінде гипотетикалық эхолокация жүйесінің параметрлері туралы кейбір априорлы ақпарат болған жөн, өйткені 10 см және 2 м болжамды диапазонға негізделген эксперименттік қондырғылар құрылымдық жағынан мүлдем басқаша болуы мүмкін.
Дельфиндердегі эхолокация.
Жиырма жыл бұрын дельфиндер өте танымал болды. Бұл жануарларға қатысты кез келген тақырып бойынша фантастикалық алыпсатарлықтардың жетіспеушілігі болған жоқ. Уақыт өте келе сән өтті, ал алыпсатарлық ұмытылды.
Не қалды? Ғалымдарды басынан бастап қызықтырған нәрсе. Дельфиндер өте ерекше жануарлар. Тек судағы өмір салтына байланысты дельфин денесінің барлық жүйелері - сезім мүшелері, тыныс алу жүйесі, қан айналымы жүйесі және т.б. - жердегі сүтқоректілердің ұқсас жүйелеріне қарағанда мүлдем басқа жағдайларда жұмыс істейді. Сондықтан дельфиндерді зерттеу дененің көптеген функцияларына жаңаша көзқараспен қарауға және олардың негізінде жатқан іргелі механизмдерді тереңірек түсінуге мүмкіндік береді.
Дельфин денесінің барлық жүйелерінің ішінде ең қызықтыларының бірі - есту жүйесі. Өйткені, судың мөлдірлігі төмен болғандықтан су астындағы көру мүмкіндігі шектеулі. Сондықтан дельфин қоршаған орта туралы негізгі ақпаратты есту арқылы алады. Бұл ретте ол белсенді орналасуды пайдаланады: ол шығаратын дыбыстар қоршаған заттардан шағылысқан кезде пайда болатын жаңғырықты талдайды. Эхо объектілердің орналасуы туралы ғана емес, сонымен қатар олардың өлшемі, пішіні, материалы туралы дәл ақпарат береді, т.б. дельфинге қоршаған әлемнің суретін көру қабілетінен гөрі нашар немесе жақсырақ жасауға мүмкіндік береді. Дельфиндердің есту қабілеті әдеттен тыс дамығаны ондаған жылдар бойы белгілі болды. Дельфиндердің есту функцияларына жауап беретін ми аймақтарының көлемі адамдарға қарағанда ондаған есе үлкен (бірақ мидың жалпы көлемі шамамен бірдей). Дельфиндер акустикалық тербеліс жиілігін адамдарға қарағанда (20 кГц-ке дейін) 8 есе дерлік жоғары (150 кГц-ке дейін) қабылдайды. Олар қуаты адамның есту қабілетінен 10-30 есе төмен дыбыстарды ести алады. Бірақ есту арқылы қоршаған ортаны шарлау үшін дыбыстарды есту жеткіліксіз. Сондай-ақ бір дыбысты екіншісінен мұқият ажырату керек. Ал дельфиндердің дыбыстық сигналдарды ажырату қабілеті нашар зерттелген. Осы олқылықтың орнын толтыруға тырыстық.
Дыбыс – жиілігі 16-дан 20000 Гц-ке дейінгі ауаның, судың немесе басқа ортаның тербелісі. Кез келген табиғи дыбыс әртүрлі жиіліктегі тербелістердің жиынтығы болып табылады. Оның биіктігі мен тембрі дыбыстың қай жиіліктегі тербелістерге байланысты, яғни. бір дыбыс екінші дыбыстан қалай ерекшеленеді. Жануардың немесе адамның құлағы дыбысты талдауға қабілетті, яғни оның қандай жиіліктер жиынтығынан тұратынын анықтауға қабілетті. Бұл құлақтың жиілік сүзгілерінің жиынтығы ретінде жұмыс істейтініне байланысты, олардың әрқайсысы өз діріл жиілігіне жауап береді. Талдау дәл болуы үшін жиілік сүзгісінің параметрлері «өткір» болуы керек. Баптау неғұрлым өткір болса, құлақтың жиілік айырмашылығы неғұрлым аз болса, оның жиілік ажыратымдылығы (FRS) соғұрлым жоғары болады. Бірақ дыбыс әртүрлі жиіліктегі тербелістердің жиынтығы ғана емес. Олардың әрқайсысы уақыт өте келе өзгереді: ол күшейеді, содан кейін әлсірейді. Есту жүйесі дыбыстың осы жылдам өзгерістерін қадағалай алуы керек және мұны неғұрлым жақсы орындаса, дыбыс қасиеттері туралы ақпарат соғұрлым бай болады. Сондықтан, TRS-тен басқа, уақыт ажыратымдылығы (TRS) өте маңызды. FRS және HRV бір дыбысты екіншісінен ажырату мүмкіндігін анықтайды. Дәл осы есту қасиеттері дельфиндерде өлшенеді.
Естудің кез келген сипаттамасын өлшеу үшін екі мәселені шешу керек. Алдымен сынақ сигналдарын, яғни есту қабілеті өлшенетін есту қасиетіне байланысты болатындай қасиеттері бар дыбыстарды таңдау керек. Мысалы, сезімталдықты өлшеу үшін әртүрлі қарқындылықтағы дыбыстарды қолдану керек: естілетін дыбыс неғұрлым әлсіз болса, сезімталдық соғұрлым жоғары болады. Ажыратымдылықты өлшеу үшін сынақ дыбыстарының жиынтығы күрделірек болуы керек, бірақ төменде бұл туралы көбірек. Екіншіден, жануардың сынақ сигналын еститінін немесе естімейтінін білу керек. Екінші тапсырмадан бастайық. Дельфиннің не естігенін білу үшін біз мидағы электрлік белсенділіктің жазбаларын қолдандық. Дыбыс әсер еткенде, көптеген жасушалар бір мезгілде қоздырады және олар тудыратын электрлік потенциалдар қосылып, қоздырылған потенциал (EP) деп аталатын жеткілікті күшті сигналға айналады. Жеке жүйке жасушасының электрлік белсенділігін жануардың миына микроскопиялық сенсор-электродты енгізу арқылы ғана жазуға болады. Жоғары ұйымдасқан жануарларға мұндай эксперименттерге тыйым салынады. Көптеген жасушалардың жалпы белсенділігін (яғни, ЕП) бастың бетіне электродпен тигізу арқылы жазуға болады. Бұл процедура мүлдем зиянсыз. VP - дельфиннің дыбысты ести алатынын көрсететін жақсы көрсеткіш. Дыбыс берілгеннен кейін ЭП тіркелсе, бұл дыбыс есту жүйесінің осы дыбысқа әрекет ететінін білдіреді. Егер VP мәні төмендесе, дыбыс мүмкін болатын шегінде қабылданады. Егер VP болмаса, дыбыс қабылданбайды. Ал енді жүрек соғу жиілігін өлшеу үшін қолданылатын сынақ сигналдары туралы. Өлшеу үшін маска деп аталатын әдіс қолданылады. Біріншіден, сынақ сигналы беріледі - белгілі бір жиіліктегі дыбысты жіберу. Бұл дыбыс мидың электрлік реакциясын тудырады - EP. Содан кейін дыбысқа тағы бір дыбыс қосылады - интерференция. Кедергі сынақ сигналын сөндіреді, ол азырақ естіледі және ЕП амплитудасы төмендейді. Кедергі неғұрлым күшті болса, соғұрлым кептеліс күшейеді және кедергінің белгілі бір қарқындылығында VP толығымен жоғалады: бүркемелеу шегіне жетті. Маскировка FRS өлшеу үшін қолданылады, себебі ол естудің жиілік-селективті қасиеттеріне байланысты. Үлгінің әртүрлі жиіліктерінде және кедергілерде жиіліктер сәйкес келген кездегіге қарағанда, маскировка үшін кедергі әлдеқайда күшті қажет. Бұл жиілікті таңдаудың көрінісі: есту жүйесі сынақ сигналының жиіліктерін және егер олар әртүрлі болса, кедергілерді ажырата алады. Жиілік селективтілігі неғұрлым өткір болса, үлгі мен кедергі жиіліктері әр түрлі болған кезде бүркеу соғұрлым күрт әлсірейді. Дәл сандық деректерді алу үшін маскировка шектерінің үлгі мен шу арасындағы жиілік айырмашылығына тәуелділігін табу қажет.
Маска әдісімен ФРС өлшеу кезінде алынған негізгі нәтиже: әртүрлі дыбыс жиіліктеріне бапталған есту сүзгілерінің өткірлігі. Сүзгілердің анықтығын сипаттау үшін мұнда реттеу жиілігінің эквивалентті сүзгі еніне қатынасы деп аталатын метрика қолданылады. Оның қалай есептелетінін егжей-тегжейлі қарастырмаймыз: ең бастысы, бұл барлық баптау қисықтары үшін бір бағалау болып табылады және бұл көрсеткіш неғұрлым жоғары болса, баптау соғұрлым айқынырақ болады. Бұл нәтижелер не дейді?
Ең алдымен, ерекше жоғары FRS туралы, әсіресе жоғары жиілік диапазонында (ондаған кГц). Мұнда FRS деңгейі 50 бірлікке жетеді, яғни. Дельфиннің есту қабілеті тек 1/50 айырмашылығы бар жиіліктерді ажырата алады. Бұл басқа жануарлар мен адамдарға қарағанда 4-5 есе жақсы. Бірақ мұндай жоғары FRS адамның есту қабілетіне қол жетпейтін жоғары жиіліктер аймағында ғана байқалады. Адамдардың да, дельфиндердің де есту қабілетіне қол жетімді диапазонда дельфиндердің есту қабілетінің FRS деңгейі айтарлықтай төмен - шамамен адамдікімен бірдей. Естудің уақытша ажыратымдылығын қалай өлшеуге болады? Мұны істеудің бірнеше жолы бар. Қысқа дыбыс импульстарының жұптарын пайдалануға болады: егер жұптағы импульстар арасындағы интервал белгілі бір мәннен үлкен болса, онда олар бөлек естіледі, ал аз болса, олар бір шертуге біріктіріледі. Екі бөлек импульсті естуге болатын ең аз интервал ЖЖЖ өлшемі болып табылады. Қарқындылығы ырғақты пульсацияланатын дыбысты қолдануға болады (дыбыс модуляциясы): олар әлі монотонды дыбысқа қосылмаған пульсациялардың максималды жиілігі де ЖСЖ өлшемі болып табылады. Басқа жолы: үзіліссіз дыбыста қысқа үзіліс жасалады. Егер үзілістің ұзақтығы өте қысқа болса, ол байқалмай «тайып кетеді». Оны анықтауға болатын үзілістің ең аз ұзақтығы да HRV өлшемі болып табылады. Жануардың қайталанатын дыбыстық импульсті немесе дыбыстың пульсациясын немесе қысқа үзілістерді еститінін қалай анықтауға болады? Сондай-ақ VP тіркеледі. Үзіліс ұзақтығы азайған сайын, VP де толығымен жойылғанша азаяды. Басқа сынақ сигналдарының естілетіндігі де анықталады. Тәжірибелер әсерлі нәтижелер берді. Дельфиннің HRV көрсеткіші адамдардікінен 2-3, тіпті 10 емес, ондаған (100-ге жуық) есе жоғары болып шықты. Адамның есту қабілеті секундтың жүзден астам уақыт аралығын (10 мс) ажыратуға мүмкіндік береді. Дельфиндер секундтың он мыңнан (0,1-0,3 мс) аралықтарын ажыратады. Дыбыс көлеміндегі пульсациялар олардың жиілігі 2 кГц-ке (адамда - 50-70 Гц) жақындағанда EP тудырады.
Неліктен есту жүйесінде әдетте FRS және HRV үшін сол немесе басқа шектеулер бар? Ең қарапайым жауап: өйткені бұл табиғат үшін мүмкін болатын нәрсенің шегі. Бұл адамдардың және көптеген зертханалық жануарлардың есту қабілетін зерттеу нәтижесінде пайда болған әсер: олардың барлығында FRS және HRV өте жақын. Бірақ дельфиндер есту жүйесінде жиілікті баптау және уақыт аралығын жақсырақ ажырату мүмкіндігі бар екенін көрсетеді. Неліктен басқа жануарлардың есту жүйесі мұндай көрсеткіштерге жете алмады? Шамасы, барлық мәселе жиілік пен уақыт рұқсаты арасындағы сөзсіз қайшылықта: FRS неғұрлым жақсы болса, HRV соғұрлым нашар және керісінше. Бұл тек құлақ үшін емес, кез келген тербелмелі жүйе үшін жарамды таза математикалық заң: егер жүйе белгілі бір жиілікке (жоғары жиілікті селективті) күрт бапталған болса, онда оның уақыт ажыратымдылығы төмен. Мұны қарапайым қатынас арқылы көрсетуге болады: Q = F/B, мұндағы Q – жиілік таңдамалылығы (айқындық), F – сүзгі реттелетін жиілік, B – сүзгі өткізу қабілеттілігі (яғни, ол жиілік диапазоны. өтеді). Сигнал амплитудасының өзгеруі мүмкін жылдамдығы B-ге байланысты: ол неғұрлым үлкен болса, сигнал соғұрлым жылдам өзгереді, сүзгі өтеді, бірақ соғұрлым ол «мүлдем» болады (кішірек Q). Сондықтан, есту жүйесі белгілі бір деңгейде осы сипаттамалардың екеуін де шектей отырып, FRS және HRV арасында кейбір ымыраға келу керек. Олардың біреуін жақсарту екіншісінің нашарлауы есебінен ғана мүмкін болады. FRS және HRV арасындағы қайшылық F жиілігі артқан сайын күрт төмендейді: Жоғары жиіліктерде кең B диапазонын өткір Q селективтілігімен біріктіруге болады, бұл ультрадыбыстық жиілік диапазонын игерген дельфинде байқалады . Мысалы, дыбыс жиілігі 100 кГц және Q = 50 (өте жоғары селективті) сүзгі өткізу қабілеттілігі B = 2 кГц, яғни. Өте жылдам, 2 кГц-ке дейін дыбыстық модуляцияларды жіберуге болады. Ал 1 кГц жиілікте бірдей селективті сүзгі 20 Гц жиілігі бар модуляцияларды өткізуге мүмкіндік береді - бұл тым төмен. Бұл жерде ымыраға келу қажет: мысалы, 10 жиілік селективтілігімен модуляцияларды 100 Гц-ке дейін беруге болады, бұл қазірдің өзінде қолайлы. Шынында да, адамдарда да, дельфиндерде де бұл жиілікте FRS және HRV дәл солай. Бұл есту қабілетінің FRS және HRV шын мәнінде есту жүйесі үшін мүмкін болатын шектеулермен емес, осы екі сипаттама арасындағы ақылға қонымды ымырамен анықталады дегенді білдіреді. Осылайша, экзотикалық болып көрінетін жануарды зерттеу барлық жануарлар мен адамдардың есту жүйесін құрудың негізгі принциптерін түсінуге мүмкіндік береді.
Дельфиндер шығаратын сигналдар шағылысқан дыбыстарға негізделген байланыс және бағдарлау үшін пайдаланылады. Сигналдар бір түр ішінде өзгереді. Анықталғандай, тамақтану, алаңдаушылық, қорқыныш, күйзеліс, жұптау, ауырсыну және т.б. сигналдар бар. Сондай-ақ цетациандық сигналдардағы түрлер мен жеке айырмашылықтар атап өтілді. Жоғары жиілікті сигналдарды пайдалана отырып, осы сигналдардың жаңғырығын ұстай отырып, жануарлар кеңістікте бағдарланады. Эхо көмегімен дельфиндер, тіпті көздері жұмылса да, күндіз ғана емес, түнде де қорек таба алады, түбінің тереңдігін, жағалаудың жақындығын, суға батқан заттарды анықтайды. Адам өзінің эхолокация импульстарын тот басқан ілмектерге бұрылған есіктің сықырлауы ретінде қабылдайды. Бірнеше килогерцке дейінгі жиіліктегі сигналдарды шығаратын балин киттеріне эхолокация тән ме, жоқ па, әлі нақтыланған жоқ.
Дельфиндер дыбыс толқындарын бағытты түрде жібереді. Жақ пен жақсүйек алды сүйектерінде жатқан май төсемі және бас сүйегінің ойыс алдыңғы беті дыбыс линзасы мен рефлектор қызметін атқарады: олар ауа қапшықтары шығаратын сигналдарды шоғырландырады және оларды дыбыс сәулесі түрінде орналасқан объектіге бағыттайды. Мұндай ультрадыбыстық прожектордың әрекетінің тәжірибелік дәлелі КСРО-да (Е.В. Романенко, А.Г. Томилин, Б.А. Артеменко) және шетелде (В. Эванс, Д. Прескотт, В. Сазерленд, Р. Бэйл) алынды. Ауа қапшықтары жүйесі бар эхолокациялық аппараттың қалыптасуы бас сүйегінің ассиметриясына әкелген болуы мүмкін: оң және сол жағындағы тісті киттердің тұмсық сүйектері, әсіресе дыбыс шығару аймағында біркелкі дамыған. Бұл бір дыбыс жолының дыбыс шығару үшін, ал екіншісі тыныс алу үшін көбірек қолданылатындығына байланысты.
5.3.Соқыр адамдардың эхолокациясы.
Әлемді шарлау үшін көру қабілеті бұзылған адамдар ешбір техникалық құрылғыларды пайдалануды қажет етпейтін өздерінің «табиғи» эхолокациясын оңай пайдалана алады. Мұндай дағдылары бар адамның көп нәрсені істей алатыны таңқаларлық, тіпті велосипед тебу немесе коньки тебу.
Бұл керемет болып көрінеді, бірақ адамдар эхолокацияны, жалпы алғанда, жарқанаттар немесе дельфиндер сияқты жануарлар пайдалана алады. Адамды қоршаған заттардан шағылысқан дыбыс толқындарын тануға, жақын орналасқан заттардың орнын, қашықтығын және біркелкі өлшемін анықтауға үйретуге болады.
Тиісінше, егер адамның қайда және не орналасқанын білу мүмкіндігі болса, онда ол ғарышта еш қиындықсыз қозғала алатын. Бұл бағдарлау әдісі қазірдің өзінде әзірленіп, зағип жандарға үйретілуде.
Адам эхолокациясын жасаушы және танымал етуші ( адамның эхолокациясы- бұл техниканың атауы) – Даниел Киш ( Даниел Киш). Оның өзі мүлдем соқыр және дыбыстардың көмегімен қоршаған әлемді шарлауды үйренді. Әдістің мәні өте қарапайым: ол тілін шертеді және дыбыстар әртүрлі беттерден шағылысқан кезде пайда болатын жаңғырықты тыңдайды.
Бұл әдісті тек «шамамен» қолдануға болатын сияқты, өйткені жаңғырық әрең естіледі. Дегенмен, бұл мүлде дұрыс емес: оның көмегімен Даниэль өсіп кеткен жерлермен қозғала алады, тіпті сену қиын! - велосипед айдау.
Кейбір соқырлар олардың кейбір сезімдері экстрасенсорлық сипатта деп есептейді. Мысалы, мұндай адам аллеяда жүріп өтіп бара жатқан әрбір ағаштан «қысым» сезінеді. Мұның себебі түсінікті: мәселе олардың қадамдарының жаңғырығында, оны подсознание өңдейді. Оның үстіне, белгілі болғандай, бұл қабылдауға болатын тәжірибе.
6. Әлемдік жаңғырық:
Радио дәуірінің басынан бері бірнеше рет жазылған радиосигналдардың кешігулері «Стоермер парадоксы», «әлемдік жаңғырық», «ұзақ кешіктірілген жаңғырық» (LDE) деп аталады. Бұл өте ұзақ кідірістері бар және әдеттен тыс төмен қуат жоғалтулары бар радио жаңғырықтарға қатысты. Механизмі бұрыннан түсіндірілген секундтың бір бөлігінің кідірістері бар белгілі жаңғырықтардан айырмашылығы, радиосигналдардың секундтық, ондаған секундтық және тіпті минуттық кешігулері ең көптен бергі және қызықты жұмбақтардың бірі болып қала береді. ионосфера физикасының. Қазір елестету қиын, бірақ ғасырдың басында кез келген жазылған радио шу, ең алдымен, дауыл мен қысым дәуірінің қарапайымдылығымен, жерүсті өркениетінің сигналы ретінде қарастырылды:
«Мен атап өткен өзгерістер белгілі бір уақытта болды және олар мен сандар арасындағы ұқсастықтар соншалықты анық болды, мен оларды маған белгілі бір себеппен байланыстыра алмадым. Мен күннен пайда болатын табиғи электрлік бұзылыстармен, полярлық көк және теллурлық токтармен таныспын және бұл бұзылулар әдеттегі себептердің ешқайсысына байланысты емес екеніне сенімді болдым... Тек біраз уақыттан кейін Мен байқаған кедергі саналы әрекеттің нәтижесі болуы мүмкін екенін түсіндім. Бір ғаламшардан екінші планетаға сәлемдесуді бірінші болып естідім деген алдын ала болжам барған сайын мені баурап алуда... Әлсіздігі мен анық еместігіне қарамастан, бұл маған терең сенім мен сенім берді, жақында барлық адамдар жоғарыдағы аспанға қарайды. Біз сүйіспеншілік пен құрметке толы, ізгі хабарды қабылдадық: Бауырлар! Бізге белгісіз және алыс басқа планетадан хабар келді. Және ол естіледі: бір... екі... үш...».
Николай Тесла, 1900 ж
Бірақ бұл LDE-де болған жоқ – радиожаңғырық жасанды құбылыс, визиттік картаның бір түрі болуы мүмкін деген идея; Жерден тыс жер серігі біздің назарымызды аударып, бұл идея астроном Рональд Брейсуэллдің 1960 жылы Nature журналында қысқаша жазбасын жариялағаннан кейін ғана ұсынылды. Бастапқыда LDE ғарыш кеңістігінде жердің ионосферасы сияқты радиосигналдарды шағылыстыруға ғана емес, сондай-ақ шағылысқанның күші болатындай бастапқы сигналды фокустауға қабілетті жылдам қозғалатын плазманың нақты бұлттарының болуының дәлелі ретінде қабылданды. сигнал түпнұсқаның қуатының үштен бірінен асады! Бастапқы нүкте инженер Йорген Халстың атақты астрофизик Карл Стоермерге жазған хаты болды.
Астрофизик Стоермер, физик Ван дер Пол (әйгілі Ван дер Пол теңдеуі) және инженер Халс құбылыстың бар-жоғын және оның пайда болу жиілігін тексеру болатын бірқатар эксперименттер ұйымдастырды.
1927 жылы Эйндховенде орналасқан таратқыш Ослодағы Халс жазып алған импульстарды бере бастады. Бастапқыда әрбір сигнал үш Морзе нүктесінің тізбегі болды. Бұл сигналдар әрбір 5 секунд сайын қайталанып отырды. Қыркүйек айында таратқыш режимі өзгертілді: интервалдар 20 секундқа дейін ұлғайтылды. Эксперименттің егжей-тегжейлері жеткілікті түрде сипатталған жоқ, өйткені эксперименттік шарттарды жариялау конференция материалдарында және шектеулі көлемде орын алды. 1928 жылы 11 қазанда радиожаңғырықтардың сериясы тіркелді, бұл туралы Ван дер Пол Стоермер мен Хульзеге берген жеделхатында былай деп хабарлайды: «Кеше түнде біздің сигналдарымыз жаңғырықпен бірге жүрді, жаңғырық уақыты 3-тен 15 секундқа дейін өзгерді, жартысы 8 секундтан астам жаңғырық » Хулс пен Стоермер, өз кезегінде, Ослода осы жаңғырықтардың алынғанын растады. Бірнеше жаңғырық сериясы алынды. Жазылған радио кідірістері 3 секундтан 3,5 минутқа дейін ауытқиды! 1929 жылдың қарашасында эксперимент аяқталды. Дәл жазылған радио кідірістердің 5 сериясы болды. Сол 1929 жылдың мамыр айында Дж.Голль мен Г.Талон LDE феноменін жаңа табысты зерттеуді жүргізді.
1934 жылы «кешіктірілген радиожаңғырық» құбылысын ағылшын Э.Эплтон байқады және оның гистограмма түрінде берілген деректері LDE эксперименттері бойынша ең айқын ұсынылған материалдардың бірі болып табылады.
1967 жылы Ф.Кроуфорд Стэнфорд университетінде LDE анықтау эксперименттерін жүргізді. Бұл құбылыс расталды, бірақ әсіресе 20-30-шы жылдардағыдай ұзақ радиожаңғырықтар мен сериялар анықталмады. 2 және 8 секунд уақыттары бар кешігулер жиі кездеседі, негізгі сигналдың импульстері арасындағы уақытпен салыстырғанда эхо импульстар арасындағы уақыттың жиілігінің ығысуы және қысылуы. Белгілі LDE деректерін зерттеу тәжірибесі тағы бір қызықты байқауға әкеледі - кез келген жаңа радиотолқын диапазонында, яғни. енді ғана қолданыла бастаған диапазонда бұл құбылыс 20-шы жылдардағыдай анық және жүйелі түрде көрінеді, содан кейін бірнеше жылдан кейін жаңғырықтар «бұлыңғыр» және сериялар енді жазылмайды.
Ағылшын астрономы Лунен 1920 жылдары байқалған жаңғырықтар уақыттың қысылуынан бос болғанын және Доплер жиілігінің ығысуы болмағанын және Штурмер жиіліктерінің қарқындылығы кешігу уақытына қарамастан тұрақты болғанын атап өтті. Соңғы фактіні түсіндіру өте қиын, себебі сигналдың табиғилығы туралы болжамдардың шегінде қалады - 3 секунд және 3 минут кешігумен табиғи радиожаңғырық принцип бойынша бірдей қарқындылықта бола алмайды - сигнал шашырап кетеді, өйткені толқын шығарылған. таратқыш арқылы әлі де когерентті лазерлік импульс емес!
Штурмер сериясының жаңғырығы жұлдызаралық зондтың сигналы және кідіріс уақытының өзгеруі кейбір ақпаратты беру әрекеті деген гипотезаны алға тартқан Дункан Лунен болды. Бұл ақпарат зонд келген планеталық жүйенің орны туралы болды деп есептей отырып, ол жұлдыз сферасындағы шоқжұлдыздардың суретіне ұқсастыққа сүйене отырып, зонд жіберушілердің үй жұлдызы Эпсилон Бутес деген қорытындыға келді. Ол Стоермердің 1928 жылғы серияларының бірін қарастырды.
Луненнің геометриялық конструкцияларының озбырлығын бірден дерлік скептиктер емес, энтузиастардың өздері көрсетті - болгар астрономия әуесқойлары шифрды шешудің басқа әдісін қолдана отырып, жіберушілердің тағы бір «отаны» - жұлдыз Зета Лео және А. Шпилевскийдің шифрын шешті. Бұл әдіс, сайып келгенде, барлығына күткен әйгілі Тау Кейтті алуға мүмкіндік берді.
Ағымдағы жағдай Станислав Лемнің «Иеміздің дауысы» романында сипатталған жағдайға өте ұқсас болды - баспасөзде пайда болған және Байланыс туралы түсінік бар қысқа жазба, кейін жалған ғылыми басылымдар теңізіне батып кетті. кез келген байыпты адам барлық ақпарат массивін бейтараптықсыз қарастырмаған. Рас, Лунен жағдайында арнайы қызметтердің қатысуы қажет емес еді, ал жалған ақпарат қажет болмады - болғанның барлығын жоғарыда айтып өткеніміздей, энтузиастардың өздері жүргізген тексеру процедурасы деп санауға болады... мұндай «суреттерді» көп қиындықсыз жасауға болатыны төменде көрсетілген суретте көрсетілген.
Ол META экспериментінде жазылған және Astrophysical Journal журналында жарияланған импульстердің координаттарын бейнелейді. Бұл импульстардың әрқайсысы белгілі «сигналға» ұқсас болды Wow! және олар дәл сол «ыстық» желіде тіркелді - ұзындығы 21 см толқын! Егер сигналдардың аспан координаттарын күндер бойынша анықталған ретпен біріктірсеңіз, сіз белгілі бір ғарыш аппаратының «траекториясын» аласыз.
Бұл солай көрінетін - міне, олар! Бірақ, өкінішке орай, бұл жәй ғана артефакт – аспан сканерленген құрылғы өте кішкентай тік интервалды ғана қарап шықты, ал бұл интервал күннен-күнге көтерілді, содан кейін максималды тік белгіге жеткен соң, құлай бастады.
7. Пайдаланылған әдебиеттер тізімі:
1. Физика оқулығы 9-сынып / А.В.Перышкин, Е.М.Гутник – Мәскеу: «Бустад», 2004;
2. Көңілді физика; 1 кітап/ Я.И.Перельман - Мәскеу: «Ғылым», 1986;
3. Табиғаттағы физика; студенттерге арналған кітап / Л.В. Тарасов - Мәскеу: «Просвещение», 1988;
4. Не? Не үшін? Неліктен? сұрақтар мен жауаптардың үлкен кітабы / Аудар. К.Мишина, А.Зыкова – Мәскеу: «ЭКСМО – Пресс», 2002;
5. Дыбыс теориясы 2 том / Р е ле және Дж. жолақ ағылшын тілінен - Мәскеу, 1955 ж.; 6. Адамдар мен жануарлар өміріндегі жаңғырық / G r i f f i n D. транс. ағылшын тілінен – Мәскеу, 1961;
7. Кирилл мен Мефодийдің Ұлы энциклопедиясы; 2 CD – 2002;
8. Қайта өрлеу дәуірінің еуропалық ақындары. – Мәскеу;: Көркем әдебиет; 1974;
9.
Адамдар мен жануарлар өміріндегі жаңғырықтар, транс. ағылшын тілінен, Гриффин Д., Мәскеу, 1961;
10.
Навигациялық эхо зондтар, Федоров И.И., Мәскеу, 1948;
11. Эхозонаторлар және басқа гидроакустикалық құралдар, Федоров И.И., 1960;
12. Навигациялық жаңғырық зондтары, «Жабдықтар және қарулар», Толмачев Д., Федоров И., 1977;
13. Табиғаттағы эхолокация, 2-ші басылым, Айрапетянц Е.Ш., Константинов А.И, 1974 ж.