Как увидеть звук: научные опыты и эксперименты
Можно ли увидеть воздух? Вряд ли, но зато можно увидеть движения акустических волн. Для этого достаточно заставить их колебать что-нибудь, доступное глазу — например, простой песок. Это простейший вариант, пример которого показан в нашем первом сегодняшнем ролике.
Вариант посложнее, но и поинтереснее — труба Рубенса, классический и зрелищный эксперимент для демонстрации стоячих волн. Труба подключается к динамику, который колеблет заполняющий ее горючий газ, и тот с разной силой просачивается через отверстия в разных участках трубы — в зависимости от того, в каких областях волны создают пониженное или повышенное давление. Газ поджигается — и из отверстий в трубе появляются колеблющиеся язычки пламени. Впрочем, это вы наверняка видели, а вот ведущий канала Veritasium как-то посетил шведского экспериментатора Суна Нильсена (Sune Nielsen) и снял нечто действительно необычное — целую «плоскость Рубенса». Перейдем сразу к ней и к музыке:
Звуковые волны несут энергию, и не считаться с ней нельзя. Нет, речь не о той энергии, которая наполняет нас при прослушивании музыки, а о полноценном физическом понятии. Создавая перепады давления в воздухе, акустические колебания вполне способны перемещать микроскопические объекты, чем с успехом пользуются ученые. В следующем ролике гарвардский физик демонстрирует действие стоячей волны ультразвука с частотой 28 КГц на пенопластиковые 2-миллиметровые шарики.
Как некоторые успели заметить, ученый использовал для визуализации шлирен-метод, найденный еще в середине XIX в. и позволяющий рассмотреть оптические неоднородности, в том числе и в прозрачном газе. Технология до сих пор является одним из ключевых экспериментальных методов в аэродинамике и широко используется учеными, чтобы рассмотреть движение турбулентных вихрей и потоков воздуха. В конце концов, это просто красиво — как показывает нам видеоканал Brusspup.
