Искатель, 1961 №4
Шрифт:
Гудок паровоза, стрекотание кузнечика, вой пожарной сирены, человеческий голос, трель соловья — все это разные звуки. Значит, и разные звуковые волны.
Многие звуки мы не слышим совсем: наше ухо не способно их воспринять. Все звуковые воздушные волны длиннее 11 метров и короче 21 миллиметра не только невидимки, но и… неслышимки.
Звуковые воздушные волны имеют «родственника» в нашем видимом мире. Это обычные водяные волны, которые вы не один раз наблюдали на море, озере или реке.
Если взять палку, опустить один ее конец в воду и начать покачивать,
Расстояние от самой высокой части волны — гребня — до следующего гребня называется длиной волны. Запомните это определение: длина волны.
Водяные волны, как и звуковые, могут быть длинными и короткими. Начните качать в воде палкой часто-часто. На поверхности воды появится много мелких волн, с очень маленькими расстояниями от гребня до гребня. Затем, когда успокоится вода, попробуйте качать палку совсем медленно. Теперь по воде побегут длинные волны с большими расстояниями от гребня до гребня. Запомним: чем чаще колебания, тем меньше длина волны, чем медленнее колебания, тем больше длина волны.
Есть звуковые и есть электромагнитные волны.
Некоторые из последних видимы, и поэтому мы давно и хорошо с ними знакомы. Ведь дневной свет, все лучи: синие, зеленые, желтые, красные — это тоже электромагнитные волны определенной длины.
Мы говорили, что очень длинные звуковые волны, как и очень короткие, человеческое ухо не воспринимает. Глаз тоже видит только некоторые электромагнитные волны. Он не может воспринимать волны короче 0,40 микрона и длиннее 0,74 микрона. (Микрон — от греческого слова «микрос», что значит «маленький» — это тысячная часть миллиметра.)
Электромагнитные колебания, воспринимаемые человеческим глазом как видимый свет, — совсем крошечный участок среди всех прочих существующих и очень коротких и очень длинных электромагнитных волн. Этот участок не больше, чем гривенник на пути от Земли до Луны.
Электромагнитные колебания с длиной волны от 10 сантиметров до 20 километров — это радиоволны. Среди них тоже есть свои «лилипуты» и «Гулливеры».
Обычно радиоволны распространяются от антенны радиостанции во все стороны. А откуда они там берутся? Радиоволны возбуждаются быстропеременным током, протекающим в антенне. Этот ток поступает к антенне от радиостанции. Радиостанция — фабрика радиоволн. Она получает обычный электрический ток, тот самый ток, что проходит по проводам к вашему дому и зажигает электрическую лампочку.
Специальная аппаратура, установленная на радиостанции, дробит этот ток как бы на мельчайшие кусочки, или, точнее говоря, делает его быстропеременным. К антенне подводится уже преобразованный электрический ток; длина его волны стала во много раз короче. Теперь он в одну секунду совершает огромное количество колебаний. Каждое колебание тока посылает свою волну. Сколько происходит колебаний в секунду, столько же возникает радиоволн, которые со скоростью света уносятся в пространство.
Итак, существует
Видимый свет — это тоже электромагнитные волны. Радиоволна — сестра из той же семьи. А обычный электрический ток? Это старший брат из семьи электромагнитных волн.
Мы сказали: «обычный электрический ток». Так уж принято в разговоре. В действительности обычный электрический ток имеет свое законное имя — токи промышленной частоты. Частота, количество колебаний, у них ничтожно мала: обычно 50 раз в секунду. Значит, длина электромагнитных волн должна быть очень большой. Так оно и есть: длина волны тока промышленной частоты — 6 тысяч километров.
Обычный промышленный электрический ток передается по проводам. Но мы уже знаем: стоит только часто-часто раздробить ток, сделать его быстропеременным, укоротить его волну — и при этих высоких частотах электромагнитная энергия может оторваться от проводов и уходить, излучаться в пространство.
Это уже разговор о будущем — передавать электричество без проводов! Как заманчиво в любом месте: в городе, поле, в ледяных просторах Арктики, в знойной пустыне, среди волн безбрежного моря и в труднодоступных горах — получать электричество прямо из воздуха!
«Сейчас на очередь поставлены проблемы передачи электроэнергии без проводов, — писал известный советский ученый, академик А. В. Винтер. — Исследования советских ученых в этих областях дают весьма обнадеживающие результаты».
А теперь немного пофантазируем.
Электроэнергия передается без проводов. Мощные станции укорачивают длину волны тока промышленной частоты и передают электроэнергию на многие тысячи километров по воздуху. Электричества очень много. Оно доступно, как воздух или вода…
…По широкой блестящей каменной дороге, с легким шумом рассекая воздух, несется красивый легковой автомобиль. Он совсем не похож на современные автомобили. Верхняя часть его кузова кажется стеклянной: она сделана из прозрачной пластмассы. А вот еще одна странная особенность, которой не увидишь у обычного автомобиля: в нижней своей части он опоясан медным кольцом, ярко блестящим на солнце. Это антенна-токоприемник, при помощи которой автомобиль черпает из окружающего пространства свою долю энергии.
Быстро, один за другим мелькают километровые столбы. Шоферу нечего бояться — дорога широкая и ровная как стрела. Но вот наш чудесный автомобиль остановился у конца дороги. Дальше пути нет. На конце дороги, медленно передвигаясь, чернеют какие-то машины.
Одна из машин совсем странная. Над широкими, как у большого танка, гусеницами возвышается платформа с перилами. На платформе установлена высокая ажурная башня, увенчанная огромным зеркалом в виде полушария с какими-то изогнутыми трубами. Куда бы ни повернулась платформа, как бы ни наклонилась башня, огромное зеркало, сохраняя свое первоначальное положение, остается направленным в одну точку. Это приемная антенна электромагнитных волн. Улавливая мощный поток электроэнергии, она все время автоматически направляется в сторону передающей антенны ближайшей станции.