Долгое время человек не извлекал из эхо никакой
пользы, пока не придуман был способ измерять с помощью его глубину
морей и океанов. Изобретение это зародилось случайно. В 1912 г.
затонул почти со всеми пассажирами огромный океанский пароход “Титаник”,
— затонул от случайного столкновения с большой льдиной. Чтобы предупредить
подобные катастрофы, пытались в туман или в ночное время пользоваться
эхом для обнаружения присутствия ледяной преграды впереди судна.
Способ на практике себя не оправдал, зато натолкнул на другую мысль:
измерять глубину морей с помощью отражения звука от морского дна.
Мысль оказалась очень удачной.
Рис. 153. Схема действия эхолота
На рис. 153 вы видите схему установки. У одного
борта корабля помещается в трюме, близ днища, патрон, порождающий
при зажигании резкий звук. Звуковые волны несутся сквозь водную
толщу, достигают дна моря, отражаются и бегут обратно, неся с собой
эхо. Оно улавливается чувствительным прибором, установленным, как
и патрон, у днища корабля. Точные часы измеряют промежуток времени
между возникновением звука и приходом эхо. Зная скорость звука в
воде, легко вычислить расстояние до отражающей преграды, т. е. определить
глубину моря или океана.
Эхолот, как назвали эту установку, совершил настоящий переворот
в практике измерения морских глубин. Пользование глубомерами прежних
систем возможно было лишь с неподвижного судна и требовало много
времени. Лотлинь приходится спускать с колеса, на котором он намотан,
довольно медленно (150 м в минуту); почти так же медленно производится
и обратный подъем. Измерение глубины в 3 км этим способом отнимает
3/4 часа. С помощью эхолота то же измерение можно произвести в несколько
секунд, на полном ходу корабля, получая при этом результат, несравненно
более надежный и точный. Ошибка в этих измерениях не превосходит
четверти метра (для чего промежутки времени определяются с точностью
до 3000-й доли секунды).
Если точное измерение больших глубин имеет важное значение для науки
океанографии, то возможность быстро, надежно и точно определять
глубину в мелких местах является существенным подспорьем в мореплавании,
обеспечивая его безопасность: благодаря эхолоту судно может смело
и быстрым ходом приближаться к берегу.
В современных эхолотах применяются не обычные звуки, а чрезвычайно
интенсивные “ультразвуки”, неслышимые человеческим ухом, с частотой
порядка нескольких миллионов колебаний в секунду. Такие звуки создаются
колебаниями кварцевой пластинки (пьезокварца), помещенной в быстропеременное
электрическое поле.
Страницы из книги «Занимательная физика», авт. Я.И. Перельман
