В мире исканий - страница 8

— Вот смотрите… — продолжал Женя, вынимая из ящика одну из пластинок. — Вы видите, что с двух сторон поверхности у нее словно серебром покрыты. Это электропроводный слой. Теперь что получается? Присоединяете вы к этим серебристым поверхностям провода с электрическим напряжением — сразу пластинка немного удлиняется. Незаметно на глаз, конечно! На очень маленькую величину! А если подключить переменное напряжение, что будет? А получится то, что пластинка попеременно начнет удлиняться и укорачиваться. Вибрировать! — Глаза молодого механика засветились огнем воодушевления — видно, ему нравилась роль просветителя, и только голос продолжал оставаться приглушенным, каким обычно полагается раскрывать величайшие тайны. — Вибрировать! Колебаться! — продолжал он, быстрым движением пальцев поясняя, как должна вибрировать пластинка. — Это свойство некоторых кристаллов расширяться и сужаться под влиянием электрического напряжения и называется пьезоэффектом… Теперь посмотрим, где это можно применить на практике. Можно сделать излучатель звука. Если такую вибрирующую пластинку из сегнетовой соли прижать, например, к мембране, то она тоже начнет колебаться вместе с пластинкой и излучать звук в воздух или в воду. Самый высокий, даже уже не слышимый человеческим ухом звук — ультразвук — может вырабатывать излучатель, построенный на принципе пьезоэффекта!

— Очень интересно, — вставил Миша.

— Это еще не все, — продолжал механик, чуть-чуть улыбнувшись, что, вероятно, говорило о большом удовлетворении, которое он получил от оценки, данной его рассказу. — А как устроены гидрофоны — приемники звука в воде? Гидрофоны разные, конечно, бывают, но наиболее чувствительны те, которые работают на принципе пьезоэффекта. Тут уже играет роль закон обратимости… Пьезоэлемент, если к нему подводить электрическое напряжение, сжимается или расширяется. А если его самого сжимать и расширять, то на его проводящих поверхностях появится электрическое напряжение. Представьте себе мембрану. Она, конечно, как и всякая мембрана — круглая пластинка из упругого материала: железа, дюралюминия или слюды, — всегда колеблется, незаметно на глаз, от звука — волнообразных колебаний в воздухе или в воде. Значит, если к мембране прочно прикрепить пьезоэлемент, то колебания мембраны передадутся пьезоэлементу. А последний под влиянием этих самых колебаний начнет чуть-чуть сжиматься и расширяться. На поверхности кристалла образуется благодаря этому переменное электрическое напряжение. Таким образом, все это устройство будет принимать звук и превращать его в электрические колебания, что и полагается делать любому гидрофону. Вам ясно?

— Совершенно ясно. Спасибо, — ответил Миша, прилагая все усилия, чтобы не улыбнуться.

— А теперь я вам расскажу, как у нас решается задача направленности в приеме звука: это значит, чтобы гидрофон принимал хорошо только звук, поступающий из определенной точки. Вот слушайте…

Однако объяснить студенту принципы аппаратуры для направленного приема звука механику так и не удалось. Его лицо неожиданно стало еще более сосредоточенным и даже испуганным.

— А лак-то, — наверно, уже просох… — проговорил он глухо. — Значит, мы с вами можем наматывать катушку дальше! А мы сидим и болтаем… Давайте-ка примемся за работу.

В комнату вошел Владимир Иванович. Он попросил студента подсесть к письменному столу:

— Можете ли вы рассчитать напряжение на обкладках пьезоэлемента вот этой конфигурации? Посмотрите чертеж. Задача довольно трудная. Без трех-четырех интегральных и диференциальных выкладок тут не обойтись. Учтите также особенность пьезоэлемента этого вида. Он несколько необычен.

— Могу, — тихо ответил Миша и невольно посмотрел в сторону, где сидел Женя.

Ведь сейчас молодой механик поймет, что Миша притворялся, будто бы не знает, что такое пьезоэлемент. Но Миша еще не до конца знал натуру нового товарища по работе. Женя принадлежал к числу тех немногочисленных людей, которые, сосредоточившись на чем-нибудь одном, теряют на время способность слышать и видеть все, что не имеет непосредственного отношения к работе, которой они заняты.