Индикаторы звука. Обнаружение звуков

Самым простым и наиболее чувствительным способом обнаруживать звук является просто слушание невооруженным ухом или при посредстве резиновой трубки, заканчивающейся коротким отрезком стеклянной трубки, вставляемой в ухо. Этим можно пользоваться во многих случаях. Однако это исключено в ряде классных опытов, так как звук слышен только одному наблюдателю. В лабораторных занятиях слушание невооруженным ухом затрудняется неизбежным в лаборатории шумом. Поэтому во многих случаях приходится обращаться к иным индикаторам звука.

1а. Обнаружение звуков посредством микрофона и усилителя. 1) Микрофон. 2) Аккумулятор. 3) Две катушки такого размера, чтобы одна входила в другую (пригодны катушки для опытов по индукции. 4) Усилитель с репродуктором или приемник с гнездами для адаптера. 5) Длинный шнур (8—10 м).

Соединяют приборы по схеме на рисунке 35. Необходимо микрофон удалить от усилителя (для этого и предназначается длинный шнур). Регулируют усилитель и связь между катушками (приближая или удаляя одну от другой) таким образом, чтобы не было слышно треска. Подносят к микрофону источник звука (например камертон). Репродуктор громко воспроизводит звук.

Вместо обычного микрофона можно взять школьный микрофон. В этом случае камертон подносят к полости резонатора, на котором укреплен микрофон.

1б. Обнаружение звуков посредством телефона и усилителя. 1) Телефон многоомный. 2) Усилитель или приемник с гнездами для адаптера.

Присоединяют телефон к гнездам для адаптера. Приближают к телефону источник звука (например звучащий камертон). Репродуктор воспроизводит звук.

2. Обнаружение звуков посредством гальванометра. 1) Телефон (многоомный). 2) Гальванометр (чувствительность 10^-6—10^-7 а). 3) Детектор кристаллический.

Составляют цепь из телефона, детектора и гальванометра. Если острие детектора находится на хорошо детектирующей точке, то при произведении каких-либо звуков перед телефоном гальванометр дает отклонение. Дело в том, что колебания мембраны в телефоне вызывают изменения магнитного потока в нем (вследствие изменения магнитного сопротивления). Изменения магнитного потока вызывают ЭДС индукции. Детектор выпрямляет получающиеся токи, и гальванометр дает отклонения, зависящие от силы звука и частоты колебаний.

3. Чувствительное пламя (первый способ). 1) Кислородная медицинская подушка (или резиновая подушка для путешествий). 2) Тройник стеклянный. 3) Резиновая трубка. 4) Штатив с держателем. 5) Два зажима Гофмана. 6) Сопло. 7) Доска. 8) Гиря в 2—5 кг.

Сопло состоит из стеклянной трубки (d = 8 мм) с оттянутым кончиком, отверстие на кончике должно иметь диаметр b= 1—2 мм. Сопло должно быть вполне круглой формы. Отверстие в сопле должно быть круглым с ровными краями.

Сперва надо испытать, не является ли давление в газовой сети подходящим для получения чувствительного пламени непосредственно от сети. Для этого присоединяют сопло, зажатое в держателе штатива в вертикальном положении прямо к сети. Иногда при этом удается получить чувствительное пламя (см. ниже) посредством регулировки краном. Если это не удается (давление в газопроводной сети слишком низко), прибегают к подушке. Для этого к резиновой трубке, соединенной с краном газовой сети, присоединяют тройник. К одному из концов тройника присоединяют посредством куска резиновой трубки с зажимом сопло (рис. 36).

Зажимают трубку у сопла. Пускают газ в подушку. Когда подушка наполнится, закрывают кран газовой сети. Открыв зажим у сопла, зажигают газ, выходящий из сопла. Регулируют давление газа в подушке, нажимая на нее доской, на которую помещена гиря, таким образом, чтобы получилось узкое спокойное, возможно более длинное пламя (30—35 см). При произнесении шипящих букв, при свисте, при постукивании металлических пластинок и тому подобных высоких звуках пламя укорачивается (рис. 37).

Неудача опыта может зависеть только от неудачного устройства сопла. Следует изготовить несколько сопел и выбрать из них наиболее удачное.

По израсходовании газа в подушке следует, перекрыв сопло, вновь наполнить подушку из крана.

4. Чувствительное пламя (второй способ — по Гопкинсу). 1) Медная сетка с числом отверстий не меньше 20 на 1 см (10 см X 10 см). 2) Штатив с кольцом и держателем. 3) Сопло (стеклянная трубка с оттянутым концом; диаметр отверстия на конце 1 —1,5 мм). 4) Резиновая трубка к нему.

Зажимают в вертикальном положении сопло в держателе, над ним помещают сетку на кольце (рис. 38). Соединяют сопло с газопроводом и зажигают газ над сеткой. Регулируя расстояние от сопла до сетки и ток газа, добиваются, чтобы верхний кончик пламени был желтым, все остальное пламя синее.

Издают шипящий звук или ударяют ключом о ключ и т. п. Пламя вздрагивает, и светлый язычок на конце его исчезает, вновь появляясь по прекращении шипящего звука.

Если приложить к соплу карманные часы, то их тиканье вызовет периодические вздрагивания пламени. Тикание часов будет отчетливо слышно.

5. Чувствительное пламя карбурированного воздуха. 1) Прибор для получения карбурированного воздуха. 2) Бензин. 3) Эфир. 4) Стеклянный тройник. 5) Резиновая подушка. 6) Воздушный насос. 7) Медная сетка (10 см X 10 см). 8) Штатив с держателем и кольцом. 9) Резиновые трубки. 10) Зажимы.

Прибор для получения карбурированного воздуха изготовляется из двугорлой склянки (V =200 — 300 см³).

К ней подбираются две резиновые пробки, сквозь которые пропущены стеклянные трубки (рис. 39). Одна из трубок должна доходить почти до дна склянки. Другая должна являться соплом, т. е. должна иметь оттянутый кончик (d = 1 мм). Нижний конец сопла должен находиться у верхнего основания склянки. Внутри сопла надо с целью предохранения от взрыва поместить смятую в комок тонкую (d = 0,1 мм) медную проволоку. В склянку закладывают древесные стружки и наливают немного (1—2 см³) смеси бензина с эфиром (1 :1) (это производится вдали от огня). Конец первой трубки не должен быть погружен в смесь.

Собирают приборы по схеме на рисунке 40; над соплом помещают медную сетку. Закрыв зажим К нагнетают воздух в резиновую подушку. Закрыв кран насоса (или зажим L, помещенный на трубке, соединенной с насосом), открывают зажим К и надавливают доской с грузом на подушку. Воздух, проходя мимо стружек, насыщается парами эфира и бензина, образуя горючую смесь (карбурированный воздух). Зажигают горючую смесь над сеткой. Регулируют пламя посредством зажима и посредством изменения груза на доске так, чтобы оно было чувствительным. Так как пламя легко гаснет, надо держать наготове (на расстоянии 1—2 м) зажженную свечу.