Цікаве хвилезнавство
хвилювання та коливання навколо нас
Ви помітили, що у тумані звук поширюється далі? Наприклад, ви чітко чуєте віддалений сміх. Або дзвін, який зазвичай до вас не доноситься. Мені завжди подобалося прогулюватися в тумані — коли при цьому чуєш звуки, здається, що вони долітають із потойбіччя. Насправді причина не в самому тумані — крихітні крапельки води, що висять у повітрі, надто малі, щоб впливати на звук. Впливає на нього температура повітря біля поверхні землі, що призводить до утворення туману; саме завдяки їй передзвон церковних дзвонів розноситься далеко по окрузі.
Температура повітря в процесі підйому змінюється, що позначається на відображенні звукових хвиль - через тепле повітря вони поширюються швидше, ніж через холодне. Зазвичай з набором висоти температура знижується, через що звукові хвилі відбиваються вгору, йдучи землі по кривої траєкторії. Оскільки звукова хвиля дзвону викривляється вгору, вона зрештою піднімається так високо, що дзвону більше не чути. Туман утворюється при зворотній температурній нормі - коли повітря біля поверхні землі прохолодніше, ніж на висоті. Цей феномен називається температурною інверсією; у тумані звукові хвилі викривляються вниз, до землі, а чи не до атмосфері.
Інверсія нормальних температур відбувається у тому випадку, коли повітря біля поверхні землі у безхмарну зимову ніч охолоджується, а земля при цьому швидко віддає накопичене за день тепло. Або коли потік повітря проходить над особливо холодним озером або океанічним течією. Але яка б не була причина туману, температурна різниця змушує звук поширюватися через прохолодне повітря біля поверхні землі з меншою швидкістю, ніж через більшетепле повітря верхніх шарів атмосфери. Саме завдяки цій місцевій температурній інверсії звукові хвилі прямують не від землі, а до землі. Звук «обіймає» землю, внаслідок чого дзвони чути набагато далі, ніж за звичайної погоди.
Ви можете подумати, що насправді Другий закон хвилі ніякого відношення до звукових хвиль, що розповсюджуються через повітря, не має — адже хвилі не перетинають кордон, «переходячи з одного середовища в інше». Однак для зміни напрямку хвиль необхідно всього лише змінити швидкість. А для цього досить плавної зміни характеристик середовища, в якому вони знаходяться, наприклад, зміни температури повітря. Швидкість хвиль при такій умові змінюється, і немає необхідності ні в різкій межі між середовищами, ні в наявності принципово іншого середовища. Моряки, опиняючись у тумані надто близько від берега, давно вже навчилися обертати звукову рефракцію собі на користь. До винаходу радара, не кажучи вже про GPS-навігації, знаходження судна в прибережних водах найчастіше закінчувалося трагічно. Проте мореплавці, озброєні знанням про те, що в умовах температурної інверсії звукові хвилі проходять над морською поверхнею більшої відстані, винайшли грубу подобу ехолокатора — вони кричали в туман, прислухаючись до луни, що відбивалася від прибережних скель. Уловлюючи напрямок, звідки йшло віддзеркалення звуку, і вираховуючи секунди, витрачені відбитим звуком на шлях, моряки сяк-так уявляли собі місцезнаходження берегової лінії — чим період запізнення коротший, тим більша земля ближче. А оскільки прохолодне повітря біля самої води спрямовував відбитий звук вниз, до моряків долинала луна, що поверталася з більшої відстані, ніж зазвичай.
- Бестселер
- Зарубіжна проза
- Кінотеатр, театр, музика
- Остророзумне
- Комікси, графічні романи
- Популярна психологія
- Творчий розвиток
- Поп-езотерика
- Магічний реалізм
- Поезія
- Ділова література
- Короткі історії
- Дитяча література
- Роман
- Детектив
- Науково-популярна література
- українськомовна проза