§ 2.7. Інфразвук

Інфразвукові коливання і хвилі - це пружні коливання з частотами до 16 (20) Гц. Інфразвук не сприймається органами слуху людини. Інфразвук дуже слабко поглинається у газах, рідинах та твердих тілах і тому може розповсюджуватися майже без втрат на великі відстані. Ця надзвичайно важлива властивість інфразвуку використовується у техніці - у звукометричних приладах (мікрофони, гідрофони тощо), для реєстрації різноманітних процесів, що відбува­ються з інфразвуковими частотами. До таких процесів належать землетруси, ви­бухи, виробничі шуми і вібрації, грозові розряди, турбулентні явища в атмосфері, хвилі цунамі тощо.

Інфразвук негативно впливає на функціональний стан ряду систем організму. Вважають, що первинний механізм дії інфразвуку на організм має резонансну при­роду Частоти власних коливань тіла людини відповідають частоті інфразвуків, тому вони викликають головний біль, роздратування, втому, знижують працездатність.

Інфразвукові хвилі діють на тканини людського організму так само, як і вібрації. Під дією інфразвукових хвиль виникає деформація тканин: вони періодично стискаються і розтягуються з частотою нижчою ніж 20 Гц. Інфразвукова вібрація тканин призводить до вторинних фізіологічних процесів: сповільнюються зорові реакції, виникає головний біль, знижується працездатність. Вважають, що інфразвукові хвилі частото. 3-12 Гц проникають у мозок і пригнічують психіку людини. Інфразвуки певної частоти інколи зумовлюють напади епілепсії й породжують у людини панічний жах.

На відміну від людини , деякі тварини сприймають інфразвуки частотою 8-12 Гц. Такі інфразвукові хвилі утворюються перед штормом і землетрусом і поширюються на великі відстані. Море сповіщає про те, що наближається шторм, але на жаль, людина цього «голосу моря» не чує. Зате його добре чують морські птахи, дельфіни, кити, пінгвіни, глибоководні риби і медузи.

Виявляється. Що у медузи є орган слуху 1 ( рис.1.22) , який за формою подібний до колби.

Рисунок 1.22

Усередині «колби» плавають камінчики2, які час від часу торкаються нерва. «голос моря» спочатку сприймає «колба», заповнена рідиною, а потім через камінчики інфразвукові хвилі передаються до нервової системи медузи3. Сприйнявши сигнал тривоги, медузи заздалегідь відпливають від берега на глибину, щоб морські хвилі під час шторму їх не викинули на берег. Дельфіни запливають за скелі, а кити - у відкрите море.

Зрозумівши, як працює орган слуху медузи, фізики й інженери за таким самим принципом сконструювали прилад, за допомогою якого можна заздалегідь ( за 15 годин) визначити час початку шторму. Звукові й інфразвукові хвилі, що виникають у повітрі перед штормом, уловлюються рупором 1 ( рис.1.23) і фільтруються за допомогою резонатора2, в якому посилюються лише інфразвукові коливання частотою 8-13 Гц, а всі інші гасяться. Далі п`єзодатчик 3 перетворює інфразвукові коливання на змінний струм інфразвукової частоти. Імпульси електричного струму посилюються за допомогою підсилювача й вимірюються міліампериметром5, шкала якого проградуйована безпосередньо в балах – умовних одиницях сили шторму.

Рисунок 1.23

За своєю природою ультразвукові хвилі нічим не відрізняються від звукових. Відмінність полягає лише в частоті коливань, які поширюються в пружному середовищі. Частота ультразвукових хвиль коливається в діапазоні 2 - 1 Завдяки цьому в ультразвукових хвилях виникають специфічні властивості, яких немає у звукових та інфразвукових хвилях.