Từ kinh nghiệm cũ

32

Từ kinh nghiệm cũ

Ứng viên Khoa học Vật lý và Toán học
A. A. VARLAMOV

Với tiêu đề này, chúng tôi xuất bản các bài viết về hoàng hôn, đồng thời, những thí nghiệm đáng kính trọng trong vật lý, được thực hiện bởi những người theo chủ nghĩa mùa đông tò mò trong thế kỷ trước.*)

Hôm nay chúng tôi mang đến cho độc giả một câu chuyện về các thí nghiệm chứng minh sự ảnh hưởng lẫn nhau của vảy nước và… âm thanh.

Có bao nhiêu bạn chưa quen với micro? Bạn nhìn thấy nó trên truyền hình, trong rạp hát và rạp chiếu phim, sử dụng nó trong khi ghi vào băng, cấu trúc của nó thậm chí còn được mô tả trong sách giáo khoa vật lý ở trường. Nhưng có lẽ họ biết rất ít về cách chế tạo micro nước. Vâng, vâng, đừng ngạc nhiên. Hóa ra việc sử dụng vảy nước có thể khuếch đại thành công nhiều loại âm thanh khác nhau. Thiết bị phi giảng dạy này được chế tạo bởi Alexander Graham Bell người Mỹ, người được cả thế giới biết đến như một trong những nhà phát minh ra điện thoại. Nhưng trước khi bắt đầu chế tạo micro nước, hãy giới thiệu cho người dùng một số đặc tính của “bộ khuếch đại” của nó - vảy nước.

Nếu bạn khoan một lỗ tròn nhỏ ở đáy bình chứa nước, bạn sẽ nhận thấy lớp vảy nước chảy qua nó bao gồm hai phần, có tính chất khác nhau. Phần trên của vảy có đốm và bất động đến mức trông như thủy tinh. Khi nó di chuyển ra khỏi nguồn, nó trở nên mỏng hơn và tại điểm co lại nhất, phần dưới bắt đầu, có hình dạng thay đổi và mờ đục. Thoạt nhìn, phần vảy này cũng giống như phần trên, có vẻ liên tục, nguyên khối. Tuy nhiên, đôi khi bạn có thể nhanh chóng chạy nó qua ngón tay mà không bị ướt.

Nhà vật lý người Pháp Felix Savard đã tiến hành một nghiên cứu tương tự về các tính chất

*) Xem các bài viết của A. A. VARLAMOV trong «Kvant» Số 10 năm 1982 và số 5 năm 1983. (Chú thích của biên tập viên)

vảy nước và đi đến kết luận rằng tại điểm hẹp nhất vảy nước không còn liên tục và vỡ ra thành những giọt riêng biệt. Hãy thử tự mình nhìn thấy điều này bằng cách chụp ảnh một vảy nước bằng đèn flash hoặc nhìn vào một vảy dưới ánh sáng hoạt nghiệm *)

Một khám phá quan trọng khác của Savart là chiều dài của phần trên, rõ rệt của lớp vảy bị ảnh hưởng rất nhiều bởi các âm thanh xung quanh. Nếu rung động âm thanh của một hạt nhất định được kích thích gần vảy nước, phần rõ rệt của vảy ngay lập tức trở nên đục**)

Savar nghĩ nó là như thế này. Những giọt nước có vảy nước

33

phần dưới của họ, bắt nguồn từ phía trên, ở chính trách nhiệm. Xuất hiện dưới dạng hình chiếu hình chiếc nhẫn, khi chúng di chuyển ra xa câu trả lời, chúng xuất hiện ngày càng rõ ràng hơn cho đến khi chúng tách rời hoàn toàn. Những hình chiếu này nối tiếp nhau thường xuyên đến mức tạo ra âm thanh yếu ớt. Một nốt nhạc phát ra đồng thời với âm thanh này góp phần làm cho dòng suối bị phân hủy trước đó thành những giọt riêng biệt, tức là nó biến phần phát âm của dòng thành phần có mây.

Nhà vật lý người Anh John Tyndall, được bạn biết đến từ những ấn phẩm trước đây, đã lặp lại các thí nghiệm của Savart trong phòng thí nghiệm của ông. Anh ấy đã cố gắng tạo ra một dòng suối (một mạch máu, theo cách nói của Tindal), phần nhô ra của nó đạt chiều dài khoảng 90 feet (≈27,4 m). Khi tiếp xúc với âm thanh của các tổ chức tương ứng với rasstia và cường độ vừa phải, mạch rõ rệt này ngay lập tức chuyển sang màu đục, tan rã thành vô số giọt nước.

Trong một bài báo, Tyndall mô tả quan sát của mình về một tia nước rơi vào một vũng nước: “Khi tia nước đi qua bề mặt chất lỏng phía trên điểm đứt (điểm chuyển từ phần bình thường của tia sang phần bùn - A.V.), và áp suất không quá mạnh, nó đi vào chất lỏng một cách im lặng, nhưng khi bề mặt này đi qua dòng bên dưới điểm đứt, ngay lập tức nghe thấy tiếng rì rầm và xuất hiện nhiều bong bóng. Trong trường hợp đầu tiên, không những chất lỏng không bắn tung tóe mạnh mà còn xung quanh đáy của tĩnh mạch nó tụ lại thành một đống, ở dạng nhô ra, nơi chuyển động ngược lại với dòng chảy.” Cố gắng lặp lại những thí nghiệm đơn giản này với dòng nước chảy từ vòi nước và chẳng hạn như một chậu nước. Hãy chú ý đến áp suất mà dòng nước chảy ra khỏi vòi.

Các đặc tính được mô tả của tia nước hiện được sử dụng để tạo ra micrô nước. Chuẩn bị một sợi dây đồng có đường kính 2 cm và chiều dài 20 cm, một miếng cao su từ vụ nổ silicat và một vài sợi dây thủy tinh. Trên mặt bên của sợi dây đồng, lùi lại 3 cm so với đầu trên, tiếp tục câu trả lời và hàn vào đó một ống có đường kính nhỏ hơn một chút và dài khoảng 3 cm. Đặt một cái phễu (sừng) được dán lại từ bìa cứng lên trên đường ống. (Ở đầu còi nên làm một chiếc cổ nhỏ, có đường kính lớn hơn đường kính của ống một chút để gắn còi vào ống). Thượng đồng-