Ultragarsas gamtoje ir technologijose. Santrauka: Ultragarsas gamtoje. Prisilietimas padeda šikšnosparniams išvengti kliūčių

Garso charakteristika. Ultragarsas. Ultragarso naudojimas. Ultragarsas gamtoje. Diagnostinis ultragarso naudojimas medicinoje (ultragarsas). Ultragarso naudojimas kosmetologijoje. Metalo pjovimas ultragarsu. Mišinių ruošimas ultragarsu. Ultragarso naudojimas biologijoje. Ultragarso naudojimas valymui.


	ĮVADAS
	Istorijos nuoroda
	Garso charakteristika
	Ultragarsas
	Ultragarso taikymas
	Ultragarsas gamtoje
	Ultragarso naudojimas medicinoje (ultragarsas)
	Ultragarso naudojimas kosmetologijoje
	Metalo pjovimas ultragarsu
	Mišinių ruošimas ultragarsu
	Ultragarso naudojimas biologijoje
	Ultragarso naudojimas valymui

	Ultragarso taikymas defektų aptikimui
4.10	Ultragarsinis suvirinimas
	Bibliografija
	PRIEDAI
	1 PRIEDAS – Garso poveikis smėliui
	2 PRIEDAS – Bangos forma, priklausomai nuo garsumo

Įvadas

Garsas yra fizinis reiškinys, kuris yra mechaninių virpesių sklidimas elastinių bangų pavidalu kietoje, skystoje ar dujinėje terpėje. Siaurąja prasme garsas reiškia šiuos virpesius, atsižvelgiant į tai, kaip juos suvokia gyvūnų ir žmonių jutimo organai.

Paprastas žmogus gali girdėti garso virpesius, kurių dažnis yra nuo 16-20 Hz iki 15-20 kHz. Garsas žemiau žmogaus klausos diapazono vadinamas infragarsu; didesnis: iki 1 GHz - ultragarsas, nuo 1 GHz - hipergarsinis. Garso stiprumas kompleksiškai priklauso nuo efektyvaus garso slėgio, dažnio ir vibracijos formos, o garso aukštis priklauso ne tik nuo dažnio, bet ir nuo garso slėgio dydžio.Kaip ir bet kuri banga, garsas yra kuriai būdinga dažnių amplitudė ir spektras.Garso sklidimo procesas taip pat Pirmą kartą tokią prielaidą padarė žinomas anglų mokslininkas Isacas Newtonas.

1 Istorinis fonas

Pirmieji akustikos stebėjimai buvo atlikti VI amžiuje prieš Kristų. Pitagoras nustatė ryšį tarp tono ir garsą skleidžiančios stygos ar vamzdžio ilgio. IV amžiuje. pr. Kr. Aristotelis pirmasis teisingai įsivaizdavo, kaip garsas sklinda ore. Jis teigė, kad skambantis kūnas sukelia oro susispaudimą ir retėjimą, o aidą paaiškino garso atspindžiu nuo kliūčių. XV amžiuje Leonardo da Vinci suformulavo garso bangų nepriklausomumo nuo įvairių šaltinių principą.

1660 metais Roberto Boyle'o eksperimentais buvo įrodyta, kad oras yra garso laidininkas (vakuume garsas nesklinda). Buvo išleisti Josepho Saverio atsiminimai apie akustiką, kuriuos išleido Paryžiaus mokslų akademija. Šiuose atsiminimuose Saveris svarsto vargonų kūrėjams gerai žinomą reiškinį: jei du vargonų vamzdžiai vienu metu skleidžia du, tik nežymiai skirtingo aukščio garsus, tai pasigirsta periodiški garso sustiprinimai, panašūs į būgnų riedėjimus. Saveris šį reiškinį paaiškino periodišku abiejų garsų virpesių sutapimu. Jeigu, pavyzdžiui, vienas iš dviejų garsų atitinka 32 virpesius per sekundę, o kitas – 40, tai pirmojo garso ketvirtojo virpesio pabaiga sutampa su antrojo garso penktojo vibracijos pabaiga, taigi. garsas sustiprinamas. Galiausiai Saveris pirmasis pabandė nustatyti vibracijų kaip garsų suvokimo ribą: žemiems garsams ribą nurodė ties 25 virpesiais per sekundę, o aukštiems – 12 800.

Tada Niutonas, remdamasis šiais eksperimentiniais Saver darbais, pirmą kartą apskaičiavo garso bangos ilgį ir priėjo prie išvados, dabar gerai žinomos fizikoje, kad bet kurio atviro vamzdžio skleidžiamo garso bangos ilgis yra lygus dvigubam ilgiui. vamzdžio. „Ir tai yra pagrindinis garso reiškinys.“ Po eksperimentinių Saver tyrimų anglų matematikas Brooke Taylor 1715 m. pradėjo matematiškai svarstyti svyruojančios stygos problemą, taip padėdamas pamatą matematinei fizikai tikrąja to žodžio prasme. Jam pavyko apskaičiuoti stygos virpesių skaičiaus priklausomybę nuo ilgio, svorio, įtempimo ir vietinės gravitacijos pagreičio vertės.

Tikrasis aido, gana kaprizingo reiškinio, paaiškinimas taip pat priklauso Chladni, bent jau reikšmingomis dalimis. Esame skolingi jam naują eksperimentinį viršutinės garso girdėjimo ribos apibrėžimą, atitinkantį 20 000 virpesių per sekundę. Šie iki šiol fizikų daug kartų kartoti matavimai yra labai subjektyvūs ir priklauso nuo garso intensyvumo bei pobūdžio. Tačiau ypač žinomi 1787 m. Chladni eksperimentai tiriant plokščių virpesius, kurių metu susidaro gražios „akustinės figūros“, turinčios Chladni figūrų pavadinimus ir gautos pabarsčius smėlį ant svyruojančios plokštės. Šie eksperimentiniai tyrimai iškėlė naują matematinės fizikos problemą – membranos virpesių problemą.

XVIII amžiuje tirta daug kitų akustinių reiškinių (garso sklidimo greitis kietose medžiagose ir dujose, rezonansas, kombinuotų tonų ir kt.). Visi jie buvo paaiškinti svyruojančio kūno dalių ir terpės, kurioje sklinda garsas, dalelių judėjimu. Kitaip tariant, visi akustiniai reiškiniai buvo aiškinami kaip mechaniniai procesai.

1787 m. Chladni, eksperimentinės akustikos pradininkas, atrado stygų, plokščių, kamertonų ir varpelių išilginius virpesius. Jis pirmasis tiksliai išmatavo garso bangų sklidimo greitį įvairiose dujose. Jis įrodė, kad garsas kietuosiuose kūneliuose sklinda ne akimirksniu, o baigtiniu greičiu ir 1796 metais nustatė garso bangų greitį kietuosiuose kūneliuose garso atžvilgiu ore. Jis išrado daugybę muzikos instrumentų. 1802 metais buvo išleistas Ernesto Chladni veikalas „Akustika“, kuriame jis sistemingai pristatė akustiką.

Po Chladni prancūzų mokslininkas Jeanas Baptiste'as Biotas 1809 metais išmatavo garso greitį kietose medžiagose.

1800 metais anglų mokslininkas Thomas Jungas atrado garso trukdžių fenomeną ir nustatė bangų superpozicijos principą.

1816 m. prancūzų fizikas Pierre'as Simonas Laplasas išvedė garso greičio dujose formulę. 1842 m. austrų fizikas Christianas Dopleris pasiūlė santykinio judėjimo įtaką aukštiui (Doplerio efektas).

Doplerio efektas yra imtuvo užfiksuotas dažnio ir bangos ilgio pokytis, atsirandantis dėl jų šaltinio judėjimo ir (arba) imtuvo judėjimo. Efektas pavadintas austrų fiziko K. Doplerio vardu.

O 1845 m. Bays-Bullot eksperimentiškai atrado Doplerio efektą akustinėms bangoms.

1877 metais amerikiečių mokslininkas Thomas Alva Edisonas išrado garso įrašymo ir atkūrimo prietaisą, kurį pats vėliau 1889 metais patobulino. Jo sugalvotas garso įrašymo būdas buvo vadinamas mechaniniu. 1880 metais prancūzų mokslininkai, broliai Pierre'as ir Paulas Curie, padarė atradimą, kuris pasirodė esąs labai svarbus akustikai. Jie nustatė, kad kai kvarco kristalas išspaudžiamas iš abiejų pusių, ant kristalų paviršių atsiranda elektros krūviai. Ši savybė yra pjezoelektrinis efektas, skirtas aptikti žmonėms negirdimą ultragarsą. Ir atvirkščiai, jei kintamoji elektros įtampa bus prijungta prie kristalo kraštų, jis pradės svyruoti, susitrauks ir atsilaisvins.

2 Garso charakteristika

2.1 Tomas

Garsumas yra galios lygis, proporcingas garso signalo amplitudei. Garso stiprumas matuojamas decibelais ir žymimas dB. Matavimo vienetas, pavadintas Aleksandro Grahamo Bello vardu. Garso slėgio lygiai, susiję su skirtingais šaltiniais:

Pistoleto šūvis kelių žingsnių atstumu – 140 dB.

Skausmo slenkstis – 130 dB.

Reaktyvinis variklis (lėktuvo salone) - 80 dB.

Ramus pokalbis – 70 dB.

Šurmėjimas ramioje patalpoje – 40 dB.

Triukšmas įrašų studijoje - 30 dB.

Klausos slenkstis – 0 dB.

2.2 Dažnis

Dažnis (aukštis) – pilnų svyravimų skaičius per laiko vienetą (matavimo vienetas – Hertz). Kuo didesnis dažnis, tuo didesnis garsas.

2.3 tembras

Tembras yra garsas, kuriame yra skirtingų dažnių ir amplitudių virpesių. Pagrindinis tonas lemia aukštį, obertonai, uždėti tam tikrais santykiais, suteikia garsui specifinę spalvą – tembrą.

Galima sakyti, kad tembrą lemia atskirų harmonikų amplitudės dydis (ty priklauso nuo aukštesnių harmonikų skaičiaus ir jų amplitudės santykio su pagrindinės harmonikų amplitudės ir nepriklauso nuo harmonikų fazių). aukštesnės harmonikos). Trukmė (trukmė) – laikas, per kurį garsas iš aiškiai girdimo pereina į absoliučią tylą.

3 Ultragarsas

Ultragarsas - garso bangos, kurių dažnis yra didesnis nei suvokiamas žmogaus ausyje, dažniausiai ultragarsu reiškia dažnius, viršijančius 20 000 Hz.

Nors ultragarso egzistavimas žinomas jau seniai, praktinis jo panaudojimas dar gana jaunas. Šiais laikais ultragarsas plačiai naudojamas įvairiuose fiziniuose ir technologiniuose metoduose. Taigi pagal garso sklidimo terpėje greitį galima spręsti apie jo fizikines savybes. Greičio matavimai ultragarso dažniais leidžia su labai mažomis paklaidomis nustatyti, pavyzdžiui, greitų procesų adiabatines charakteristikas, dujų savitosios šiluminės talpos reikšmes ir kietųjų medžiagų tamprumo konstantas.

Pramonėje ir biologijoje naudojamų ultragarsinių virpesių dažnis svyruoja nuo kelių dešimčių kHz iki kelių MHz. Aukšto dažnio virpesiai dažniausiai sukuriami naudojant pjezokeraminius keitiklius, pavyzdžiui, bario titanitą. Tais atvejais, kai ultragarso virpesių galia yra itin svarbi, dažniausiai naudojami mechaniniai ultragarso šaltiniai. Iš pradžių visos ultragarso bangos buvo priimamos mechaniškai (kamtono šakės, švilpukai, sirenos).

Gamtoje ultragarso bangos aptinkamos tiek kaip daugelio natūralių garsų sudedamosios dalys (vėjo, krioklio, lietaus triukšme, jūros banglentės ridenamų akmenukų triukšme, žaibo išlydžius lydinčiame garsuose ir kt.), gyvūnų pasaulio garsai. Kai kurie gyvūnai ultragarso bangomis aptinka kliūtis, orientuojasi erdvėje ir bendrauja (banginiai, delfinai, šikšnosparniai, graužikai, tarsieriai).

Ultragarso spinduliuotę galima suskirstyti į dvi dideles grupes. Pirmasis apima emiterius-generatorius; vibracijos juose sužadinamos dėl to, kad nuolatinio srauto kelyje yra kliūčių – dujų ar skysčio srovės. Antroji emiterių grupė yra elektroakustiniai keitikliai; jie paverčia jau nurodytus elektros įtampos ar srovės svyravimus į mechaninę kieto kūno virpesį, skleidžiantį į aplinką akustines bangas.

4 Ultragarso taikymas

4.1 Ultragarsas gamtoje

Šikšnosparniai, naudodami echolokaciją nakčiai orientuotis, skleidžia itin didelio intensyvumo signalus per burną (Vespertilionidae) arba parabolinę veidrodžio formos nosies angą (Rhinolophidae). 1 - 5 cm atstumu nuo gyvūno galvos ultragarso slėgis siekia 60 mbar, tai yra atitinka garso slėgį, kurį generuoja kūjis mūsų girdimame dažnių srityje. Šikšnosparniai gali suvokti savo signalų aidą, kai slėgis yra tik 0,001 mbar, tai yra 10 000 kartų mažesnis nei skleidžiamų signalų. Tokiu atveju šikšnosparniai gali apeiti kliūtis skrydžio metu net tada, kai ant echolokacijos signalų patenka 20 mbar slėgio ultragarsiniai trukdžiai. Šio didelio triukšmo atsparumo mechanizmas vis dar nežinomas. Kai šikšnosparniai lokalizuoja objektus, pavyzdžiui, vertikaliai ištemptus siūlus, kurių skersmuo yra tik 0,005–0,008 mm 20 cm atstumu (pusė sparnų ilgio), lemiamą vaidmenį atlieka laiko poslinkis ir intensyvumo skirtumas tarp skleidžiamų ir atspindėtų signalų. . Pasagos šikšnosparniai taip pat gali naršyti naudodami tik vieną ausį (moninę), o tai labai palengvina didelės, nuolat judančios ausies kaušeliai. Jie sugeba kompensuoti net dažnio poslinkį tarp skleidžiamo ir atspindimo signalo dėl Doplerio efekto (artėjant prie objekto aidas dažnesnis už siunčiamą signalą). Sumažinus echolokacijos dažnį skrydžio metu taip, kad atspindėto ultragarso dažnis išliktų jų „klausos“ centrų didžiausio jautrumo zonoje, jie gali nustatyti savo judėjimo greitį.

Meškų šeimos kandys sukūrė ultragarsinį triukšmo generatorių, kuris „numuša pėdsaką“ šiuos vabzdžius persekiojantiems šikšnosparniams.

Echolokaciją taip pat naudoja paukščių – riebių nakvišų arba gvajaro – navigacijai. Jie gyvena Lotynų Amerikos kalnų urvuose – nuo Panamos šiaurės vakaruose iki Peru pietuose ir Surinamo rytuose. Vis dėlto, gyvendami aklinoje tamsoje, stori naktipuodžiai prisitaikė meistriškai skraidyti per urvus. Jie skleidžia švelnius spragtelėjimus, kuriuos suvokia ir žmogaus ausis (jų dažnis yra maždaug 7000 hercų). Kiekvienas paspaudimas trunka nuo vienos iki dviejų milisekundžių. Spragtelėjimo garsas atsispindi nuo požemio sienų, įvairių atbrailų ir kliūčių bei yra suvokiamas jautria paukščio klausa.

Banginių šeimos gyvūnai naudoja ultragarso echolokaciją vandenyje.

4.2 Ultragarso naudojimas diagnostikoje medicinoje (ultragarsas)

Dėl gero ultragarso sklidimo žmogaus minkštuosiuose audiniuose, santykinio nekenksmingumo, palyginti su rentgeno spinduliais, ir naudojimo paprastumo, palyginti su magnetinio rezonanso tomografija, ultragarsas plačiai naudojamas žmogaus vidaus organų būklei vizualizuoti, ypač pilvo ertmėje. ir dubens ertmę.

Terapinis ultragarso naudojimas medicinoje

Be to, kad ultragarsas plačiai naudojamas diagnostikos tikslais, jis naudojamas medicinoje (įskaitant regeneracinę mediciną) kaip gydymo priemonė.

Ultragarsas turi tokį poveikį:

priešuždegiminis, absorbuojamas veikimas;

analgetikas, antispazminis poveikis;

kavitacija padidina odos pralaidumą.

Fonoforezė – tai kombinuotas gydymo metodas, kai vietoj įprasto ultragarso spinduliavimo gelio (naudojamo, pavyzdžiui, ultragarsu) ant audinio tepama gydomoji medžiaga (tiek vaistai, tiek natūralios kilmės medžiagos). Daroma prielaida, kad ultragarsas padeda gydomajai medžiagai prasiskverbti giliau į audinius.

4.3 Ultragarso naudojimas kosmetologijoje

Odos ląstelėms regeneruoti ir medžiagų apykaitai stimuliuoti naudojami daugiafunkciniai kosmetologiniai aparatai, generuojantys 1 MHz dažnio ultragarso virpesius. Ultragarso pagalba atliekamas ląstelių mikromasažas, gerinama kraujo mikrocirkuliacija ir limfos nutekėjimas. Dėl to pakyla odos, poodinių audinių ir raumenų tonusas. Ultragarsinis masažas skatina biologiškai aktyvių medžiagų išsiskyrimą, šalina raumenų spazmus, dėl kurių išsilygina raukšlės, stangrėja veido ir kūno audiniai. Ultragarso pagalba atliekama giliausia kosmetikos ir vaistų injekcija, taip pat pašalinami toksinai, valomos ląstelės.

4.4 Metalo pjovimas ultragarsu

Įprastose metalo pjovimo staklėse negalite išgręžti siauros sudėtingos skylės metalinėje dalyje, pavyzdžiui, penkiakampės žvaigždės pavidalu. Ultragarso pagalba galima, magnetostrikcinis vibratorius gali išgręžti bet kokios formos skylę. Ultragarsinis kaltas visiškai pakeičia frezavimo stakles. Be to, toks kaltas yra daug lengvesnis nei frezavimo staklės ir gali pigiau bei greičiau apdirbti metalines detales nei frezavimo staklės.

Jūs netgi galite naudoti ultragarsą metalinių dalių, stiklo, rubino ar deimantų sriegiams gaminti. Paprastai siūlas pirmiausia gaminamas iš minkšto metalo, o tada dalis grūdinama. Ultragarsinėje mašinoje siūlai gali būti pagaminti iš jau grūdinto metalo ir kiečiausių lydinių. Tas pats ir su antspaudais. Paprastai antspaudas sukietėja jį kruopščiai apdirbus. Ultragarso aparate sudėtingiausias apdorojimas atliekamas abrazyvu (smiltiniu, korundo milteliais) ultragarso bangos lauke. Nuolat vibruojant ultragarso lauke, kietų miltelių dalelės, įpjautos į apdorojamą lydinį, išpjauna tokios pat formos skylę kaip ir antgalis.

4.5 Mišinių ruošimas ultragarsu

Ultragarsas plačiai naudojamas homogeniniams mišiniams ruošti (homogenizacijai). Dar 1927 m. amerikiečių mokslininkai Limus ir Wood išsiaiškino, kad jei į vieną stiklinę supilami du nesimaišantys skysčiai (pavyzdžiui, aliejus ir vanduo) ir veikiami ultragarsu, stiklinėje susidaro emulsija, tai yra smulki aliejaus suspensija. vandens. Tokios emulsijos vaidina svarbų vaidmenį šiuolaikinėje pramonėje, tai yra: lakai, dažai, vaistai, kosmetika.

4.6 Ultragarso taikymas biologijoje

Ultragarso gebėjimas sulaužyti ląstelių membranas buvo pritaikytas biologiniuose tyrimuose, pavyzdžiui, kai reikia atskirti ląstelę nuo fermentų. Ultragarsas taip pat naudojamas sunaikinti tarpląstelines struktūras, tokias kaip mitochondrijos ir chloroplastai, siekiant ištirti ryšį tarp jų struktūros ir funkcijos. Kitas ultragarso pritaikymas biologijoje yra susijęs su jo gebėjimu sukelti mutacijas. Oksforde atlikti tyrimai parodė, kad net ir mažo intensyvumo ultragarsas gali pažeisti DNR molekulę. Dirbtinai tikslingas mutacijų kūrimas vaidina svarbų vaidmenį augalų selekcijoje. Pagrindinis ultragarso privalumas prieš kitus mutagenus (rentgeno spindulius, ultravioletinius spindulius) yra tai, kad su juo itin paprasta dirbti.

4.7 Ultragarso naudojimas valymui

Ultragarso naudojimas mechaniniam valymui pagrįstas įvairių netiesinių poveikių atsiradimu jo veikiamame skystyje. Tai apima kavitaciją, akustines sroves ir garso slėgį. Pagrindinį vaidmenį atlieka kavitacija. Jo burbuliukai, atsirandantys ir griūvantys šalia taršos, juos sunaikina. Šis poveikis žinomas kaip kavitacijos erozija. Šiems tikslams naudojamas ultragarsas yra žemo dažnio ir padidintos galios.

Laboratorinėmis ir pramoninėmis sąlygomis smulkioms detalėms ir indams plauti naudojamos ultragarsinės vonios, užpildytos tirpikliu (vandeniu, alkoholiu ir kt.). Kartais su jų pagalba net šakniavaisiai (bulvės, morkos, burokėliai ir kt.) nuplaunami nuo dirvožemio dalelių.

Kasdieniame gyvenime tekstilės gaminiams skalbti naudojami specialūs ultragarsą skleidžiantys prietaisai, dedami į atskirą indą.

4.8 Ultragarso naudojimas echolokacijoje

Žvejybos pramonė naudoja ultragarso echolokaciją, kad aptiktų žuvų būrius. Ultragarso bangos atsispindi nuo žuvų būrių ir pasiekia ultragarso imtuvą anksčiau nei ultragarso banga atsispindi nuo dugno.

Automobiliuose naudojami ultragarsiniai parkavimo davikliai.

Ultragarso taikymas srauto matavimui

Ultragarsiniai srauto matuokliai buvo naudojami pramonėje vandens ir šilumnešio srautui ir matavimui kontroliuoti nuo 1960 m.

4.9 Ultragarso taikymas nustatant defektus

Ultragarsas gerai sklinda kai kuriose medžiagose, todėl jį galima naudoti gaminių, pagamintų iš šių medžiagų, ultragarsiniam defektų aptikimui. Pastaruoju metu vystosi ultragarsinės mikroskopijos kryptis, leidžianti gerai tirti požeminį medžiagos sluoksnį.

4.10 Ultragarsinis suvirinimas

Ultragarsinis suvirinimas – slėginis suvirinimas, atliekamas veikiant ultragarso virpesiams. Šis suvirinimo būdas naudojamas sunkiai įkaistančioms detalėms sujungti, sujungiant nevienodus metalus, metalus su stipriomis oksidų plėvelėmis (aliuminio, nerūdijančio plieno, permalloy magnetinėmis grandinėmis ir kt.), gaminant integruotas mikroschemas.

Bibliografija

Internetas:

1) http://ru.m.wikipedia.org/wiki/%C7%E2%F3%EA

2) http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_physics/466/Sound

4) http://www.audacity.ru/p8aa1.html

1 priedas

Garso poveikis smėliui

2 priedas

Bangos tipas priklauso nuo garsumo

Taip pat kiti darbai, kurie gali jus sudominti
32930.		Pagrindinė filosofinių žinių specifika	12,54 KB
	Pagrindinė filosofinių žinių specifika slypi jų dvilypume, nes jos: turi daug bendro su mokslo žiniomis, dalyku, metodais, loginiu ir konceptualiu aparatu; tačiau tai nėra mokslinės žinios gryniausia forma. Filosofijos dalykas yra platesnis nei bet kurio konkretaus mokslo tyrimo objektas, filosofija apibendrina kitus mokslus integruoja, bet jų neįsisavina neapima visų mokslo žinių, nestovi virš jos .; yra itin bendro teorinio pobūdžio; yra pagrindinės pagrindinės idėjos ir sąvokos, kuriomis grindžiamos kitos ...

XIX amžiaus pabaigoje vystantis akustikai buvo atrastas ultragarsas, tuo pačiu metu pradėti ir pirmieji ultragarso tyrimai, tačiau pagrindai jo taikymui padėti tik XX amžiaus pirmajame trečdalyje.

Ultragarsas ir jo savybės

Gamtoje ultragarsas randamas kaip daugelio natūralių garsų komponentas: vėjo, krioklių, lietaus, banglentės ridenamų jūros akmenukų triukšme, žaibo iškrovose. Daugelis žinduolių, pavyzdžiui, kačių ir šunų, turi galimybę suvokti ultragarsą iki 100 kHz dažniu, o šikšnosparnių, naktinių vabzdžių ir jūrų gyvūnų buvimo vietos gebėjimai yra gerai žinomi visiems.

Ultragarsas- mechaniniai virpesiai, esantys virš žmogaus ausiai girdimo dažnių diapazono (dažniausiai 20 kHz). Ultragarso virpesiai sklinda bangos forma, panašiai kaip šviesos sklidimas. Tačiau, skirtingai nei šviesos bangos, kurios gali sklisti vakuume, ultragarsui reikia elastingos terpės, tokios kaip dujos, skystis ar kietos medžiagos.

Pagrindiniai bangos parametrai yra bangos ilgis, dažnis ir periodas. Ultragarso bangos savo prigimtimi nesiskiria nuo girdimo diapazono bangų ir paklūsta tiems patiems fizikiniams dėsniams. Tačiau ultragarsas turi specifinių savybių, kurios nulėmė platų jo taikymą moksle ir technikoje. Štai pagrindiniai:

1. Mažas bangos ilgis. Žemiausio ultragarso diapazono bangos ilgis daugumoje terpių neviršija kelių centimetrų. Trumpas bangos ilgis lemia ultragarso bangų spindulių sklidimą. Netoli emiterio ultragarsas sklinda spindulių pavidalu, kurių dydis artimas emiterio dydžiui. Pataikęs į nehomogeniškumą terpėje, ultragarso spindulys elgiasi kaip šviesos spindulys, patiria atspindį, lūžimą, sklaidą, todėl optiškai nepermatomoje terpėje galima formuoti garso atvaizdus naudojant grynai optinius efektus (fokusavimą, difrakciją ir kt.).
2. Trumpas svyravimų periodas, leidžiantis skleisti ultragarsą impulsų pavidalu ir atlikti tikslią terpėje sklindančių signalų laiko atranką.

Galimybė gauti dideles vibracijos energijos vertes esant mažai amplitudei, nes vibracijos energija yra proporcinga dažnio kvadratui. Tai leidžia sukurti ultragarso spindulius ir laukus su dideliu energijos lygiu, nereikalaujant didelės įrangos.

Ultragarso lauke susidaro didelės akustinės srovės. Todėl ultragarso poveikis aplinkai sukuria specifinį poveikį: fizinį, cheminį, biologinį ir medicininį. Tokios kaip kavitacija, garso kapiliarinis efektas, dispersija, emulsinimas, degazavimas, dezinfekcija, vietinis šildymas ir daugelis kitų.

Pirmaujančių valstybių - Anglijos ir Prancūzijos - jūrų laivyno poreikiai jūros gelmių tyrinėjimui sukėlė daugelio mokslininkų susidomėjimą akustikos sritimi, tk. tai vienintelis signalo tipas, galintis nukeliauti toli vandenyje. Taigi 1826 metais prancūzų mokslininkas Koladonas nustatė garso greitį vandenyje. 1838 m. JAV pirmą kartą garsas buvo naudojamas jūros dugno profiliui nustatyti telegrafo kabelio tiesimo tikslu. Eksperimento rezultatai nuvylė. Varpo garsas davė per silpną aidą, beveik negirdimą tarp kitų jūros garsų. Reikėjo eiti į aukštesnių dažnių sritį, leidžiančią kurti nukreiptus garso pluoštus.

Pirmąjį ultragarso generatorių 1883 metais pagamino anglas Francisas Galtonas. Ultragarsas buvo sukurtas kaip švilpukas ant peilio krašto, kai jis pučiamas. Tokio taško vaidmenį Galtono švilpuke atliko cilindras su aštriomis briaunomis. Oras ar kitos dujos, išeinančios slėgiu per žiedinį antgalį, kurio skersmuo toks pat kaip cilindro kraštas, pateko į kraštą ir atsirado aukšto dažnio virpesiai. Pučiant švilpuką vandeniliu, buvo galima išgauti iki 170 kHz vibraciją.

1880 m. Pierre'as ir Jacques'as Curie padarė lemiamą ultragarso technologijos atradimą. Broliai Curie pastebėjo, kad spaudžiant kvarco kristalus, susidaro elektros krūvis, kuris yra tiesiogiai proporcingas kristalą veikiančiai jėgai. Šis reiškinys buvo pavadintas „pjezoelektra“ iš graikų kalbos žodžio, reiškiančio „stumti“. Be to, jie pademonstravo priešingą pjezoelektrinį efektą, kuris pasireiškė, kai kristalui buvo pritaikytas greitai kintantis elektrinis potencialas, dėl kurio jis vibruoja. Nuo šiol atsirado techninė galimybė gaminti mažo dydžio emiterius ir ultragarso imtuvus.

„Titaniko“ žūtis nuo susidūrimo su ledkalniu, būtinybė kovoti su naujais ginklais – povandeniniais laivais pareikalavo sparčiai plėtoti ultragarsinę hidroakustiką. 1914 metais prancūzų fizikas Paulas Langevinas kartu su talentingu rusų emigrantu mokslininku Konstantinu Vasiljevičiumi Šilovskiu pirmą kartą sukūrė sonarą, susidedantį iš ultragarso skleidėjo ir hidrofono – ultragarsinių virpesių imtuvo, pagrįsto pjezoelektriniu efektu. Sonaras Langevin - Shilovsky buvo pirmasis ultragarso prietaisas taikomi praktikoje. Tuo pat metu rusų mokslininkas S.Ya.Sokolovas sukūrė ultragarso defektų nustatymo pramonėje pagrindus. 1937 metais vokiečių psichiatras Karlas Dussikas kartu su broliu fiziku Friedrichu pirmą kartą panaudojo ultragarsą smegenų augliams aptikti, tačiau gauti rezultatai buvo nepatikimi. Medicinos praktikoje ultragarsas pirmą kartą pradėtas naudoti tik šeštajame dešimtmetyje JAV.

Siųsti savo gerą darbą žinių bazėje yra paprasta. Naudokite žemiau esančią formą

Studentai, magistrantai, jaunieji mokslininkai, kurie naudojasi žinių baze savo studijose ir darbe, bus jums labai dėkingi.

Paskelbta http://www.allbest.ru/

Įvadas

1. Ultragarsai gamtoje

2. Aido radimas

3. Natūralių sonarų tipai

4. Jausmas padeda šikšnosparniams išvengti kliūčių

5. Šikšnosparnių žvejyba

6. Ir šikšnosparniai klysta

7. Riksmai bedugnėje

8. Vandens dramblio radaras

Išvada

Literatūra

Įvadas

Echolokacijos atradimas siejamas su italų gamtininko Lazaro Spallanzani vardu. Jis atkreipė dėmesį į tai, kad šikšnosparniai laisvai skraido visiškai tamsioje patalpoje (kur net pelėdos yra bejėgės), neliesdami daiktų. Iš savo patirties jis apakino kelis gyvūnus, tačiau net ir po to jie skrido lygiaverčiai regintiems. Spallanzani kolega J. Jurinas atliko dar vieną eksperimentą, kurio metu vašku uždengė šikšnosparnių ausis – gyvūnai atsitrenkė į visus objektus. Iš to mokslininkai padarė išvadą, kad šikšnosparniai vadovaujasi klausa. Tačiau iš šios idėjos amžininkai šaipėsi, nes daugiau nieko negalėjo pasakyti – tuo metu dar nebuvo įmanoma įrašyti trumpų ultragarso signalų.

Pirmą kartą šikšnosparnių aktyvios garso vietos idėją 1912 metais pasiūlė H. Maksimas. Jis iškėlė hipotezę, kad šikšnosparniai generuoja žemo dažnio echolokacijos signalus, plakdami sparnais 15 Hz dažniu.

Ultragarsą 1920 metais atspėjo anglas H. Hartridge'as, atkartojęs Spallanzani eksperimentus. Tai buvo patvirtinta 1938 metais bioakustikų D. Griffino ir fiziko G. Pearce'o dėka. Griffin pasiūlė pavadinimą echolokacija (pagal analogiją su radaru), nurodant, kaip šikšnosparniai orientuojasi naudojant ultragarsą.

1. Ultragarsai gamtoje

Per pastaruosius dešimt–penkiolika metų biofizikai stebėjosi, kad gamta, matyt, nebuvo labai šykšti, apdovanodama savo vaikus sonarais. Nuo šikšnosparnių iki delfinų, nuo delfinų iki žuvų, paukščių, žiurkių, pelių, beždžionių, jūrų kiaulyčių, vabalų – tyrinėtojai judėjo savo prietaisais, visur aptikdami ultragarsus.

Pasirodo, daugelis paukščių yra apsiginklavę echolotais. Rūko ir tamsos skrendantys raišteliai, garbanos, pelėdos ir kai kurie paukščiai giesmininkai žvalgo kelią garso bangų pagalba. Šaukdami jie „jaučia“ žemę ir pagal aido pobūdį sužino apie skrydžio aukštį, kliūčių artumą ir reljefą.

Akivaizdu, kad echolokacijos tikslais žemo dažnio (dvidešimt iki aštuoniasdešimt kilohercų) ultragarsus skleidžia kiti gyvūnai – jūrų kiaulytės, žiurkės, skraidančios voverės ir net kai kurios Pietų Amerikos beždžionės.

Pelės ir žiobriai eksperimentinėse laboratorijose siųsdavo greitsparnius žvalgus – ultragarsus – į priekį, o paskui leisdavosi tamsiais labirintų kampeliais, kuriuose buvo išbandyta jų atmintis. Visiškoje tamsoje jie puikiai randa skyles žemėje. Ir čia padeda echolotas: iš šių skylių aidas negrįžta!

Peru, Venesuelos, Gvianos ir Trinidado salos urvuose gyvena riebieji naktiniai, arba guajaro, kaip jie vadinami Amerikoje. Jei nuspręsite juos aplankyti, būkite kantrūs, o svarbiausia – laiptai ir elektros lemputės. Šiek tiek išmanyti alpinizmo pagrindus taip pat būtina, nes naktinėtojai peri kalnuose ir dažnai turi kopti stačiais skardžiais, kad juos pasiektų.

O įeidami į urvą su visa šia įranga, laiku užsikimškite ausis, nes tūkstančiai paukščių, pažadinti šviesos, nukris nuo karnizų ir sienų ir su kurtinančiu šauksmu užgrius virš jūsų galvos. Paukščiai dideli, iki metro sparnų ilgio, šokoladinės rudos spalvos su didelėmis baltomis dėmėmis. Žvelgdami į jų virtuoziškus manevrus niūriose Hado karalystės grotose, visi stebisi ir užduoda tą patį klausimą: kaip šie plunksnuoti trogloditai, skrendantys visiškoje tamsoje, sugeba neatsitrenkti į sienas, visokius stalaktitus ir stalagmitus, kurie palaiko požemių skliautai?

Išjunkite šviesą ir klausykite. Šiek tiek paskridę paukščiai greitai nurims, nustos rėkti, o tada išgirsite švelnų sparnų plasnėjimą ir, kaip akompanimentą, švelnų spragtelėjimą. Štai atsakymas į jūsų klausimą!

Žinoma, taip veikia echolotai. Mūsų ausis taip pat fiksuoja jų signalus, nes jie skamba palyginti žemų dažnių diapazone – maždaug septynių kilohercų. Kiekvienas paspaudimas trunka vieną ar dvi tūkstantąsias sekundės dalis. Donaldas Griffinas, mums jau žinomas kaip šikšnosparnių sonaro tyrinėtojas, kai kurių gvajaro ausis užkimšo vata ir paleido į tamsią salę. O naktinių skrydžių virtuozai, apkurtę, iškart „apakino“: bejėgiškai užkliuvo ant visų patalpoje esančių daiktų. Negirdėdami aido, jie negalėjo naviguoti tamsoje.

Guajaro dieną praleidžia urvuose. Jie taip pat sutvarko savo molinius lizdus, kažkaip priklijuodami juos prie sienų karnizų. Naktį paukščiai palieka požemius ir skrenda ten, kur daug vaismedžių ir palmių su minkštais, slyvas primenančiais vaisiais. Tūkstančiai pulkų taip pat puola aliejinių palmių plantacijas. Vaisiai nuryjami sveiki, o kaulai grįžta į urvus. Todėl požemiuose, kuriuose peri gvajaro, visada yra daug jaunų vaisių „sėjinukų“, kurie greitai, tačiau žūva: negali augti be šviesos.

Ką tik atskridusių gvajaro jauniklių pilvas padengtas storu riebalų sluoksniu. Kai jauniesiems trogloditams sukanka maždaug dvi savaitės, žmonės į urvus ateina su fakelais ir ilgais stulpais. Jie sunaikina lizdus, nužudo tūkstančius retų paukščių ir iškart, prie įėjimo į urvus, išlydo iš jų riebalus. Nors šie riebalai pasižymi geromis maistinėmis savybėmis, jie daugiausia naudojami kaip kuras žibintuose ir lempose.

Jis dega geriau už žibalą ir pigesnis už jį - taip mano tėvynėje paukštis, kuris pikta likimo ironija pasmerktas visą gyvenimą praleisti tamsoje, kad mirtis apšviestų žmogaus namus. .

Pietų Azijoje, nuo Indijos iki Australijos, yra dar vienas paukštis, kuris tamsoje randa kelią į lizdą naudojant sonarą. Ji taip pat peri urvuose (tačiau kartais ir ant uolų atvirame ore). Tai garsioji greitoji salangana, gerai žinoma visiems vietiniams greitųjų gurmanams: iš jos lizdų verdama sriuba.

Taip salangana daro lizdą: priglunda letenomis prie uolos ir lipniomis seilėmis sutepa akmenį, nupiešdama ant jo lopšio siluetą. Jis judina galvą į dešinę ir į kairę – seilės iš karto užšąla, virsta rusva pluta. O salangana tepa ją iš viršaus. Lizdo sienos auga, ir jūs gaunate mažą lopšį ant didžiulės uolos.

Šis lopšys, sako, labai skanus. Žmonės laipioja aukštomis uolomis, deglų šviesoje laipioja urvų sienomis ir renka sparnuočių lizdus. Tada jie verdami verdančiame vandenyje (arba vištienos sultinyje!), Ir rezultatas yra puiki sriuba, kaip tikina žinovai.

Visai neseniai buvo išsiaiškinta, kad sparnuočiai domina ne tik gastronomus, bet ir biofizikus: šie tamsoje skrendantys paukščiai į priekį siunčia ir akustinius žvalgus, kurie „traška kaip vaikiškas laikrodžio mechanizmas“.

2. Aido guolis

Fiziniu požiūriu bet koks garsas yra svyruojantis judėjimas, sklindantis bangomis elastingoje terpėje.

Kuo daugiau virpesių per sekundę turi svyruojantis kūnas (arba elastinga terpė), tuo didesnis garso dažnis. Žemiausio žmogaus balso (boso) vibracijos dažnis yra apie aštuoniasdešimt kartų per sekundę arba, kaip teigia fizikai, jo dažnis siekia aštuoniasdešimt hercų. Aukščiausias balsas (pavyzdžiui, Peru dainininkės Ima Sumac sopranas) yra apie 1400 hercų.

Gamtoje ir technikoje žinomi dar aukštesnių dažnių garsai – šimtai tūkstančių ir net milijonai hercų. Kvarcas turi rekordiškai aukštą garsą – iki vieno milijardo hercų! Skystyje vibruojančios kvarco plokštės garso galia yra 40 tūkstančių kartų didesnė už orlaivio variklio garso galią. Bet mes negalime apkurti nuo šio „pragariško ūžesio“, nes jo negirdime. Žmogaus ausis suvokia garsus, kurių vibracijos dažnis yra tik nuo šešiolikos iki dvidešimties tūkstančių hercų. Daugiau aukšto dažnio akustinės vibracijos paprastai vadinamos ultragarsu; šikšnosparniai „jaučia“ savo aplinką kaip bangas.

Ultragarsas kyla iš šikšnosparnio gerklų. Čia savotiškų stygų pavidalu ištemptos balso stygos, kurios vibruodamos sukuria garsą. Gerklos juk savo sandara primena įprastą švilpuką: pro jas sūkuriu veržiasi iš plaučių iškvepiamas oras – atsiranda labai didelio dažnio, iki 150 tūkst. hercų „švilpimas“ (žmogus jo negirdi) .

Šikšnosparnis su pertraukomis gali blokuoti oro srautą. Tada jis išsiveržia tokia jėga, tarsi būtų išmestas sprogimo. Oro, besiveržiančio per gerklas, slėgis dvigubai didesnis nei garo katilo. Neblogas pasiekimas 5 - 20 gramų sveriančiam gyvūnui!

Šikšnosparnio gerklose sužadinami trumpalaikiai aukšto dažnio garso virpesiai – ultragarsiniai impulsai. Per sekundę seka nuo 5 iki 60, o kai kuriose rūšyse net nuo 10 iki 200 impulsų. Kiekvienas impulsas, „sprogimas“, trunka tik 2 – 5 tūkstantąsias sekundės dalis (pasaginiuose šikšnosparniuose 5 – 10 šimtųjų sekundės dalių).

Garso signalo trumpumas yra labai svarbus fizinis veiksnys. Tik jo dėka galima tiksliai nustatyti aido lokaciją, tai yra orientuotis ultragarsų pagalba.

Nuo kliūties, esančios už septyniolikos metrų, atsispindėjęs garsas gyvūnui grįžta maždaug per 0,1 sekundės. Jei garso signalas trunka ilgiau nei 0,1 sekundės, jo aidą, atsispindintį nuo objektų, esančių arčiau nei septyniolika metrų, gyvūno klausos organai suvoks kartu su pagrindiniu garsu.

Tačiau būtent iš laiko intervalo nuo siunčiamo signalo pabaigos iki pirmųjų grįžtančio aido garsų šikšnosparnis instinktyviai suvokia atstumą iki ultragarsą atspindinčio objekto. Štai kodėl garso impulsas yra toks trumpas.

Sovietų mokslininkas E. Ya. Pumper 1946 metais padarė labai įdomią prielaidą, kuri gerai paaiškina fiziologinę aido vietos prigimtį. Jis tiki, kad kiekvieną naują garsą šikšnosparnis skleidžia iškart po to, kai išgirsta ankstesnio signalo aidą. Taigi impulsai refleksiškai seka vienas kitą, o ausies suvokiamas aidas tarnauja kaip juos sukeliantis dirgiklis. Kuo arčiau šikšnosparnis skrenda prie kliūties, tuo greičiau grįžta aidas, todėl gyvūnas dažniau skleidžia naujus aido garsus „šauksmus“. Galiausiai, priartėjus prie kliūties tiesiai, garso impulsai pradeda sekti vienas kitą išskirtiniu greičiu. Tai pavojaus signalas. Šikšnosparnis instinktyviai keičia savo skrydžio kursą, vengdamas krypties, iš kurios per greitai sklinda atspindimi garsai.

Iš tiesų, eksperimentai parodė, kad šikšnosparniai prieš paleidžiant skleidžia tik 5–10 ultragarso impulsų per sekundę. Skrendant jie padidinami iki 30. Artėjant prie kliūties, garso signalai seka dar greičiau – iki 50-60 kartų per sekundę. Kai kurie šikšnosparniai, medžiodami naktinius vabzdžius, aplenkia savo grobį, net skleidžia 250 „šauksmų“ per sekundę.

Šikšnosparnio sonaras yra labai tikslus navigacijos „prietaisas“: jis sugeba atsekti net mikroskopiškai mažą objektą – vos 0,1 milimetro skersmens!

Ir tik tada, kai eksperimento vykdytojai sumažino patalpoje, kurioje šikšnosparniai plazdėjo, ištemptos vielos storį iki 0,07 milimetro, gyvūnai ėmė į ją atsitrenkti.

Šikšnosparniai padidina echoloto signalų dažnį maždaug dviem metrais nuo laido. Taigi už dviejų metrų jie savo „šauksmais“ „graipo“ už jos. Bet šikšnosparnis ne iš karto pakeičia kryptį, nuskrenda toliau tiesiai į kliūtį ir vos už kelių centimetrų nuo jos staigiu sparno atmušimu nukrypsta į šoną.

Gamtos apdovanotų sonarų pagalba šikšnosparniai ne tik naršo erdvėje, bet ir medžioja kasdienę duoną: uodus, kandis ir kitus naktinius vabzdžius.

Kai kurių eksperimentų metu gyvūnai buvo priversti gaudyti uodus nedidelėje laboratorijos patalpoje. Juos fotografavo, svėrė – žodžiu, sekdavo, kaip sėkmingai sumedžiojo. Vienas septynis gramus per valandą sveriantis šikšnosparnis pagavo gramą vabzdžių. Kita vos tris su puse gramo sverianti mažylė uodus prarijo taip greitai, kad per ketvirtį valandos „pastorėjo“ dešimčia procentų. Kiekvienas uodas sveria maždaug 0,002 gramo. Tai reiškia, kad per penkiolika minučių medžioklės buvo sugauti 175 uodai – po vieną uodą kas šešias sekundes! Labai pakilios nuotaikos tempas. Grifas sako, kad jei ne sonaras, šikšnosparnis, net ir visą naktį skraidydamas atvira burna, būtų „atsitiktinai“ pagavęs vieną uodą, o tada, jei aplink būtų daug uodų.

3. Natūralių sonarų tipai

Dar visai neseniai buvo manoma, kad natūralius sonarus turi tik maži vabzdžiaėdžiai šikšnosparniai, tokie kaip mūsų šikšnosparnis ir šikšnosparnis, bei didelės skraidančios lapės ir šunys, ryjantys tonas vaisių atogrąžų miškuose. Galbūt taip ir yra, bet tada rozetė yra išimtis, nes šios genties skraidantys šunys yra aprūpinti sonarais.

Skrydžio metu rozetės visą laiką spragteli liežuviais. Garsas sklinda burnos kampučiuose, kurie rozetėje visada yra praviri. Spragtelėjimai kažkuo primena savotišką liežuvio tarškėjimą, kurio žmonės kartais griebiasi ką nors smerkdami. Tačiau primityvus skraidančio šuns sonaras veikia gana tiksliai: milimetro laidą aptinka iš kelių metrų atstumo.

Be išimties visi mažieji šikšnosparniai iš Microchiroptera pobūrio, tai yra mikrošikšnosparniai, yra aprūpinti echolotais. Tačiau šių „prietaisų“ modeliai skiriasi. Pastaruoju metu mokslininkai išskyrė daugiausia tris natūralių sonarų tipus: šnabždančius, giedančius ir čirškančius arba dažnį moduliuojančius.

Šnabždantys šikšnosparniai kilę iš Amerikos tropikų. Daugelis jų, kaip ir skraidantys šunys, valgo vaisius. Jie taip pat gaudo vabzdžius, bet ne ore, o ant augalų lapų. Jų echoloto signalai yra labai trumpi ir labai tylūs spragtelėjimai. Kiekvienas garsas trunka tūkstantąją sekundės dalį ir yra labai silpnas. Jį girdi tik labai jautrūs įrenginiai. Tačiau kartais šnabždantys šikšnosparniai „šnabžda“ taip garsiai, kad žmogus juos girdi. Tačiau paprastai jų sonaras veikia 150 kilohercų dažniais.

Garsusis vampyras taip pat yra šnabždesys. Šnabždėdamas mums nežinomais „burtais“, jis supuvusiuose Amazonės miškuose ieško išsekusių keliautojų ir siurbia jiems kraują. Pastebėjome, kad šunims vampyrai įkando retai: subtili ausis juos iš anksto įspėja apie artėjančius kraujasiurbius. Šunys pabunda ir pabėga. Juk vampyrai puola tik miegančius gyvūnus. Netgi buvo atlikti tokie eksperimentai. Šunys buvo dresuojami: išgirdę vampyro „šnabždesį“, iškart pradėjo loti ir žadinti žmones. Spėjama, kad būsimas ekspedicijas į Amerikos tropikus lydės šie apmokyti „vampyratoriai“.

Pasagos šikšnosparniai gieda. Dalis jų gyvena mūsų šalies pietuose – Kryme, Kaukaze ir Centrinėje Azijoje. Pasagos šikšnosparniai pavadinti dėl išaugų ant snukio – odinės pasagos su dvigubu žiedu, supančiu šnerves ir burną, pavidalu. Išaugos nėra tuščiavidurės dekoracijos: tai savotiškas ragas, kuris siauru spinduliu garso signalus nukreipia ta kryptimi, kur žiūri šikšnosparnis. Dažniausiai gyvūnas kabo aukštyn kojomis ir, pasisukęs (beveik tris šimtus šešiasdešimt laipsnių!) Iš pradžių į dešinę, paskui į kairę, garsu apčiuopia aplinką. Tropinių pasagų šikšnosparnių klubų sąnariai yra labai lankstūs, todėl jie gali atlikti savo meninius posūkius. Kai tik uodas ar vabalas patenka į savo lokatoriaus lauką, skraidantis lėktuvas nulaužia šaką ir leidžiasi ieškoti kuro, tai yra maisto.

O ši „skraidanti mašina“, regis, net sugeba, pasitelkdama fizikams gerai žinomą Doplerio efektą, nustatyti, kur skrenda maistas: ar jis artėja prie kalytės, ant kurios kabo pasaga, ar tolsta nuo jos. Atitinkamai keičiasi ir persekiojimo taktika.

Pasagos šikšnosparniai naudojami medžioti labai ilgai (lyginant su kitų šikšnosparnių „šauksmais“) ir monotoniškais garsais. Kiekvienas signalas trunka dešimtąją ar dvidešimtąją sekundės dalį, o jo garso dažnis nesikeičia – jis visada lygus šimtui ar šimtui dvidešimt kilohercų.

Tačiau mūsų įprasti šikšnosparniai ir jų pusbroliai Šiaurės Amerikoje aidi erdvėje dažnio moduliuojamais garsais, kaip ir geriausi dirbtinių sonarų modeliai. Signalo tonas nuolat kinta, vadinasi, keičiasi ir atsispindinčio garso aukštis. Tai savo ruožtu reiškia, kad bet kuriuo momentu gauto aido aukštis nesutampa su siunčiamo signalo tonu. O pasauliečiui aišku, kad toks prietaisas labai palengvina aido garsinimą.

4 . Prisilietimas padeda šikšnosparniams išvengti kliūčių

Mokslininkai šios įdomios problemos sprendimą pasiekė beveik vienu metu įvairiose šalyse.

Olandas Svenas Diygraafas nusprendė išbandyti, ar lytėjimo pojūtis tikrai padeda šikšnosparniams išvengti kliūčių. Jis perpjovė sparnų lytėjimo nervus – operuoti gyvūnai gerai skraidė. Taigi lytėjimo pojūtis su tuo neturi nieko bendra. Tada eksperimentatorius atėmė iš šikšnosparnių klausą – jie iškart apako.

Diygraafas samprotavo taip: kadangi sienos ir objektai, su kuriais susiduria šikšnosparniai skrisdami, neskleidžia jokių garsų, vadinasi, pačios pelės rėkia. Jų pačių balso aidas, atsispindintis nuo aplinkinių objektų, praneša gyvūnams apie kliūtį kelyje.

Diygraafas pastebėjo, kad šikšnosparnis atidarė burną prieš skrisdamas. Akivaizdu, kad jis skleidžia mums negirdimus garsus, „jausdamas“ juos supančią aplinką. Skrydžio metu šikšnosparniai taip pat retkarčiais atveria burną (net tada, kai nemedžioja vabzdžių).

Šis stebėjimas suteikė Diygraafui idėją atlikti tokį eksperimentą. Ant gyvūno galvos jis uždėjo popierinį dangtelį. Priekyje, kaip riterio šalmo skydelis, dangtelyje atsidarė ir užsidarė mažos durelės.

Šikšnosparnis su uždarytomis durelėmis ant dangtelio negalėjo skristi, atsitrenkė į daiktus. Kai tik skydelis buvo pakeltas į popierinį šalmą, gyvūnas transformavosi, jo skrydis vėl tapo tikslus ir pasitikintis.

Diygraafas paskelbė savo pastabas 1940 m. O 1946 metais sovietų mokslininkas profesorius A.P.Kuzyakin pradėjo eilę eksperimentų su šikšnosparniais. Jis uždengė jų burną ir ausis plastilinu ir paleido į kambarį toli ištemptomis virvėmis – beveik visi gyvūnai negalėjo skristi. Eksperimento vykdytojas nustatė įdomų faktą: šikšnosparniai, pirmą kartą įleistas į bandomąjį skrydį atmerktomis akimis, „kartą ir su didele jėga, kaip ką tik sugauti paukščiai, atsitrenkė į nebaigtų statyti langų stiklą“. Tai vyko dienos metu. Vakare, elektros lempos šviesoje, pelės nebeatsimušdavo į stiklą. Tai reiškia, kad dieną, kai tai aiškiai matoma, šikšnosparniai labiau pasitiki akimis nei kitais pojūčiais. Tačiau daugelis tyrinėtojų buvo linkę nekreipti dėmesio į šikšnosparnių regėjimą.

Profesorius A. P. Kuzyakin tęsė savo eksperimentus miške. Ant gyvulių galvų – raudonų natų – jis užsidėjo kepures iš juodo popieriaus. Gyvūnai dabar negalėjo nei matyti, nei naudoti savo akustinio radaro. Šikšnosparniai nedrįso skristi į nežinią, išskleidė sparnus ir, lyg parašiutais, nusileido ant jų žemėn. Atsitiktinai skrido tik keli beviltiški. Rezultatas buvo liūdnas: jie atsitrenkė į medžius ir nukrito ant žemės. Tada juodose kepurėse buvo išpjautos trys skylės: viena burnai, dvi ausims. Gyvūnai skrido be baimės. AP Kuzyakin padarė išvadą, kad šikšnosparnių garso orientacijos organai „gali beveik visiškai pakeisti regėjimą, tačiau lytėjimo organai nevaidina jokio vaidmens orientuojantis, o gyvūnai jais nesinaudoja skrydžio metu“.

Keleriais metais anksčiau amerikiečių mokslininkai D. Griffinas ir R. Galambosas paslaptingiems šikšnosparnių gebėjimams tirti taikė kitokį metodą.

Jie pradėjo tiesiog atnešdami šiuos gyvūnus į Pierce'o aparatą – prietaisą, galintį „girdėti“ ultragarsus. Ir iškart tapo aišku, kad šikšnosparniai „verkia daug, tačiau beveik visi jie patenka į dažnių diapazoną, kuris yra už žmogaus ausies slenksčio“, – vėliau rašė Donaldas Griffinas.

Naudodami elektros įrangą, Griffin ir Galambos sugebėjo atrasti ir ištirti fizinę šikšnosparnių „šauksmo“ prigimtį. Taip pat, įvedant specialius elektrodus į vidinę eksperimentinių gyvūnų ausį, buvo nustatyta, kokio dažnio garsus suvokia jų klausos organai.

5 . Šikšnosparnių žvejyba

Mažas raudonas šikšnosparnis pradeda čiulbėti garsu, kurio dažnis yra maždaug devyniasdešimt kilohercų, o baigia keturiasdešimt penkių kilohercų nata. Dvi tūkstantąsias sekundės dalis, kol trunka jo „šauksmas“, signalas dažnių skalėje veikia dvigubai ilgiau nei visas žmogaus ausies suvokiamas garsų spektras! „Klyksme“ yra apie penkiasdešimt garso bangų, tačiau tarp jų nėra dviejų vienodo ilgio. Tokių dažnio moduliuojamų „rėksnių“ kas sekundę būna dešimt ar dvidešimt. Artėdamas prie kliūties ar pabėgančio uodo, šikšnosparnis sustiprina savo signalus. Dabar čirškia ne 12, o 200 kartų per sekundę.

Griffin rašo: „Vienoje iš patogių pasiklausymo įrangos tipų kiekvienas šikšnosparnio skleidžiamas aukšto dažnio girgždėjimas skambės kaip telefono spragtelėjimas“. Jei su šiuo aparatu atvyksite į miško pakraštį, kur šikšnosparniai medžioja uodus, tai vienam iš jų praskridus, ausinėse išgirsime nelabai skubotą bakstelėjimą „putt-putt-putt-putt“, „patinka iš seno tingaus benzininio variklio“.

Bet tada šikšnosparnis pajudėjo persekioti kandis arba nusprendė apžiūrėti išmestą akmenuką – tuoj pat ėmė trankytis „duob-duob-duob-duob-bizzz“. Dabar „garsai seka vienas kitą, kaip greitį lekiančio motociklo išmetimas“.

Kandis pajuto persekiojimą ir sumaniais manevrais bandė išgelbėti jo gyvybę. Tačiau šikšnosparnis ne mažiau gudrus, rašydamas keistus piruetus danguje, jį aplenkia – o telefone jau ne daliniai išmetimai, o monotoniškas elektrinio pjūklo zvimbimas.

Žvejybos šikšnosparniai buvo atrasti palyginti neseniai. Jų sonaras taip pat yra dažnio moduliavimo tipo. Jau aprašytos keturios tokių pelių rūšys. Jie gyvena atogrąžų Amerikoje. Sutemus (o kai kurie net po pietų) jie išskrenda grobti ir medžioti visą naktį. Jie plazda žemai virš vandens, staigiai įkiša letenas į vandenį, išplėšia žuvį ir iškart pasiunčia į burną. Šikšnosparnių kojos ilgos, o nagai ant jų aštrūs ir kreivi, kaip ir žuvų erelio – plunksnuoto konkurento, tik, žinoma, ne tokie dideli.

Kai kurie žuvimi mintantys šikšnosparniai vadinami kiškialapiais šikšnosparniais. Nuo jų kabo šakutė apatinė lūpa, ir manoma, kad per šį kanalą virš jūros plazdanti pelė savo skambančius garsus nukreipia tiesiai žemyn į vandenį.

Pralaužus vandens stulpelį „čiulbėjimas“ atsispindi nuo žuvies plaukimo pūslės ir jo aidas grįžta pas žveją. Kadangi žuvies kūnas yra daugiau nei devyniasdešimt procentų vandens, jis beveik neatspindi povandeninių garsų. Tačiau oro užpildyta plaukimo pūslė yra ekranas, kuris yra pakankamai „nepermatomas“ garsui.

Kai garsas iš oro patenka į vandenį ir, atvirkščiai, iš vandens į orą, jis praranda daugiau nei 99,9 proc. Tai jau seniai žinoma fizikai. Net jei garsas į vandens paviršių patenka stačiu kampu, tik 0,12 procento jo energijos keliauja po vandeniu. Tai reiškia, kad šikšnosparnio, atlikusio dvigubą kelionę per oro-vandens sieną, signalai dėl čia egzistuojančių aukštų tarifų turi prarasti tiek energijos, kad garso galia susilpnėtų pusantro milijono kartų!

Be to, bus ir kitų nuostolių: ne visa garso energija atsispindės nuo žuvies, o ne visa, sugrįžusi į orą, pateks į aidą skambančio gyvūno ausis.

Po visų šių samprotavimų sunku patikėti, kad oro ir vandens echolokacija yra ne mitas, o realybė.

Tačiau Donaldas Griffinas apskaičiavo, kad šikšnosparniai iš vandens grįžta tik keturis kartus silpnesnį aidą nei įprastas šikšnosparnis, kuris ore garsina vabzdžius. Nėra jau taip blogai. Be to, jei darysime prielaidą, kad šikšnosparnių sonarai aptinka vabzdžius ne už dviejų metrų, kaip jis manė savo skaičiavimuose, o jau nuo dviejų metrų aštuoniasdešimties centimetrų (tai visiškai įmanoma), tada grįžtamojo signalo intensyvumas bus toks pat. ir meškeriotojui, ir uodui.

„Sveikas protas, – apibendrina Griffin, – ir pirmasis įspūdis gali būti klaidinantis, kai sprendžiame problemas, kurios nepatenka į įprastos žmogaus patirties sritį, ant kurios, galų gale, remiasi tai, ką vadiname sveiku protu.

6. Ir šikšnosparniai klysta

Kaip ir žmonės, šikšnosparniai taip pat gali klysti. O taip dažnai nutinka pavargę ar tikrai nepabudę po dienos, praleistos tamsiuose kampeliuose. Tai įrodo sugadinti šikšnosparnių lavonai, kiekvieną naktį atsitrenkiantys į Empire Building ir kitus dangoraižius.

Jei viela traukiama žemai virš upės, tada šikšnosparniai dažniausiai ją paliečia, kai nusileis į vandenį, kad numalšintų troškulį keliais lašeliais, kuriuos nulaižys skristi. Gyvūnai vienu metu girdi du aidus: garsų nuo vandens paviršiaus ir silpną nuo laido – ir į pastarąjį nekreipia dėmesio, todėl nutrūksta ant laido.

Šikšnosparniai, įpratę skraidyti seniai išbandytais takeliais, renkasi savo atmintį kaip gidą ir tada neklauso sonaro protestų. Tyrėjai su jomis atliko tuos pačius eksperimentus kaip ir su bitėmis senajame aerodrome. (Prisimenate?) Šimtmečiais sumuštoje trasoje statydavo visokias kliūtis, kuriomis kas vakarą šikšnosparniai išskrisdavo medžioti, o auštant grįždavo atgal. Gyvūnai užkliuvo ant šių kliūčių, nors jų sonarai veikė ir davė išankstinius įspėjamuosius signalus pilotams. Tačiau jie labiau tikėjo savo atmintimi nei ausimis. Šikšnosparniai dažnai klysta, nes jų medžiojami vabzdžiai taip pat nėra paprasti: daugelis jų yra įsigiję anti-sonarus.

Evoliucijos procese vabzdžiai sukūrė daugybę prietaisų, kurie apsaugo nuo ultragarso. Pavyzdžiui, daugelis naktinių drugių yra tankiai padengtos plonais plaukeliais. Faktas yra tas, kad minkštos medžiagos: pūkai, vata, vilna - sugeria ultragarsą. Tai reiškia, kad gauruotas kandis yra sunkiau atsekti. Kai kurie naktiniai vabzdžiai sukūrė ultragarsui jautrius klausos organus, kurie padeda iš anksto žinoti apie gresiantį pavojų. Patekę į šikšnosparnio echoloto diapazoną, jie pradeda veržtis iš vienos pusės į kitą, bandydami išeiti iš pavojaus zonos. Šikšnosparnio susekamos kandys ir vabalai netgi naudoja tokią taktinę techniką: sulenkia sparnus ir nukrenta, nejudėdami sustingę ant žemės. Šių vabzdžių klausos organai dažniausiai suvokia dviejų skirtingų diapazonų garsus: žemo dažnio, kuriuo „kalba“ jų artimieji, ir aukšto dažnio, kuriais dirba šikšnosparnių sonarai. Tarpiniams dažniams (tarp šių dviejų diapazonų) jie yra kurčia.

7. Riksmai bedugnėje

echolokacija aido krypties radimas delfinų radaras

1949 m. kovo 7 d. popietę tyrimų laivas „Atlantic“ klausėsi jūros šimtą septyniasdešimt mylių į šiaurę nuo Puerto Riko. Po laivu buvo didelis gylis. Penki kilometrai sūraus vandens užpildė milžinišką įdubimą žemėje.

Ir iš šios bedugnės pasigirdo garsūs riksmai. Vienas riksmas, tada jo aidas. Dar vienas riksmas ir dar vienas aidas. Daugelis šaukia iš eilės maždaug pusantros sekundės intervalu. Kiekvienas truko apie trečdalį sekundės, o jo aukštis buvo penki šimtai hercų.

Iš karto buvo paskaičiuota, kad nežinoma būtybė vokalo solo praktikuoja maždaug trijų su puse kilometro gylyje. Jo balso aidas atsispindėjo jūros dugne, todėl laivo prietaisus pasiekė šiek tiek vėluodamas.

Kadangi banginiai neria taip giliai, o vėžiai ir krabai neskleidžia tokių garsių garsų, biologai manė, kad bedugnėje rėkia kažkokia žuvis. Ir ji rėkė turėdama tikslą: garsu tyrinėjo vandenyną. Išmatuotas, paprasčiausiai, jo gylis. Studijavo reljefą, dugno topografiją.

Ši idėja dabar atrodo neįtikėtina nedaugeliui žmonių. Mat jau buvo nustatyta, kad ilgą laiką nebyliomis laikytos žuvys skleidžia tūkstančius įvairiausių garsų, specialiais raumenimis tarsi būgneliu smogdamos į plaukimo pūsles. Kiti griežia dantimis, laužo šarvų pirštus. Daugelis šių traškučių, girgždėjimo ir girgždėjimo skamba itin trumpu diapazonu ir, matyt, naudojami echolokacijai ir orientacijai erdvėje. Taigi, kaip ir šikšnosparniai, žuvys turi savo sonarus.

Žuvų sonarai dar neištirti, tačiau jie yra gerai ištirti delfinuose. Delfinai labai plepi. Jie netylės nė minutei. Dauguma jų šūksnių yra šnekamosios kalbos, galima sakyti, žodynas, bet mums tai dabar neįdomu. Kiti aiškiai aptarnauja sonarą.

Butelionosis delfinas švilpia, spragsėja, urzgia, loja, cypia skirtingais balsais dažnių diapazone nuo šimto penkiasdešimties iki šimto penkiasdešimt penkių tūkstančių hercų. Bet kai jis plaukia „tyliai“, jo sonaras aplinką nuolat jaučia greitų riksmų, arba, kaip sakoma, klaksų „lietus“. Jie trunka ne ilgiau kaip kelias milisekundes ir dažniausiai kartojasi nuo penkiolikos iki dvidešimties kartų per sekundę. Ir kartais šimtus kartų!

Menkiausias purslų ant paviršiaus – ir delfinas iš karto padidina savo šauksmus, „jausdamas“ kartu su jais panardintą objektą. Delfinų sonaras yra toks jautrus, kad net ir nedidelė granulė, atsargiai nuleista į vandenį, nepabėgs nuo jo dėmesio. Iš karto aptinkama į tvenkinį įmesta žuvis. Delfinas leidžiasi persekioti. Nematydamas grobio purviname vandenyje, jis neklystamai jo siekia. Sekdama žuvį, ji tiksliai keičia kursą. Klausydamasis savo balso aido, delfinas šiek tiek pakreipia galvą į vieną ar kitą pusę, tarsi žmogus, bandantis tiksliau nustatyti garso kryptį.

Jei kelios dešimtys vertikalių strypų nuleidžiami į nedidelį baseiną, delfinas greitai išplaukia tarp jų, jų neliesdamas. Tačiau jis, matyt, negali aptikti šiurkščiavilnių tinklų su savo sonaru. Smulkialąstės lengvai „apčiuopia“.

Esmė čia, matyt, ta, kad didelės ląstelės yra per daug „skaidrios“ garsui, o mažos jį atspindi, beveik kaip tvirtas barjeras.

Woodshole okeanografijos instituto mokslininkai Williamas Sheville'is ir Barbara Lawrence-Sheville įdomiais eksperimentais parodė, koks subtilus yra delfino akustinis „prisilietimas“.

Delfinas plaukė nedidelėje nuo jūros aptvertoje įlankoje ir visą laiką „girgždėjo“. O kartais prietaisas pašėlusiai barškėjo nuo per greitų, traškančių plojimų. Taip atsitiko, kai į vandenį buvo įmesti žuvies gabaliukai. Ne šiaip mesti, o tyliai, be jokių purslų, paguldyta į dugną. Tačiau buvo sunku nuo delfino paslėpti tyliausią maisto įmetimą į tvenkinį, net jei jis plaukė kitame jo gale dvidešimties metrų nuo sabotažo vietos. O vanduo šioje baloje buvo toks drumzlinas, kad į ją pusę metro panardinus metalinę plokštę, ji tarsi ištirpo: net akyliausia žmogaus akis jos nematė.

Eksperimentuotojai į vandenį nuleido mažas maždaug penkiolikos centimetrų ilgio žuveles. Delfinas akimirksniu pastebėjo žuvį sonaru, nors ji buvo vos panirusi: vyras laikė ją už uodegos.

Manoma, kad klakai tarnauja delfinui artimai orientuotis. Bendras vietovės pažinimas ir tolimesnių objektų pojūtis sukuriamas švilpimo būdu. Ir šis švilpukas yra moduliuojamas dažniu! Tačiau skirtingai nuo to paties tipo šikšnosparnių sonaro, jis prasideda žemesnėmis natomis ir baigiasi aukštomis natomis.

Atrodo, kad kiti banginiai – kašalotai, plaukuokliniai banginiai ir baltieji banginiai – taip pat vadovaujasi ultragarsu. Jie tiesiog dar nežino, kaip skleidžia šiuos garsus. Vieni tyrinėtojai mano, kad tai yra prapūtimo anga, tai yra kvėpavimo takų šnervės ir oro maišeliai, kiti – kad gerklė. Nors banginiai ir neturi tikrų balso stygų, jas sėkmingai galima pakeisti – kaip kai kurie mano – specialiomis išaugomis ant gerklų vidinių sienelių.

O gal ir prapūtimo anga, ir gerklos vienodai tarnauja sonaro perdavimo sistemai.

8. Vandens dramblio radaras

Tarp daugybės šventų Senovės Egipto gyvūnų buvo viena žuvis su visiškai unikaliais sugebėjimais.

Ši žuvis yra mormyrus arba vandens dramblys. Jos žandikauliai ištįsę į mažą proboscią. Nepaaiškinamas Mormiro sugebėjimas pamatyti nematomą atrodė kaip antgamtinis stebuklas. Radaro išradimas padėjo atskleisti paslaptį.

Pasirodo, gamta vandens dramblį apdovanojo pačiu nuostabiausiu organu – radaru!

Yra žinoma, kad daugelis žuvų turi elektrinius organus. Mormyrus uodegoje taip pat yra maža „kišeninė baterija“. Jo generuojama įtampa nedidelė – vos šeši voltai, bet to pakanka.

Kiekvieną minutę Mormyrus radaras siunčia į kosmosą nuo aštuoniasdešimt iki šimto elektros impulsų. Elektromagnetiniai virpesiai, atsirandantys dėl „baterijos“ išsikrovimo, iš dalies atsispindi nuo aplinkinių objektų ir radijo aido pavidalu vėl grįžta į mormirą. Echo imtuvas yra šios nuostabios žuvies nugaros peleko apačioje. Mormirusas „tiria“ aplinką radijo bangomis!

Ataskaitą apie neįprastas mormyrus savybes 1953 metais parengė Rytų Afrikos ichtiologijos institutas. Institutas pastebėjo, kad akvariume laikomi mormirai pradėjo neramiai veržtis, kai į vandenį buvo nuleistas didelio elektros laidumo objektas, pavyzdžiui, vielos gabalas. Ar atrodo, kad mormyrus gali pajusti elektromagnetinio lauko pokyčius, kuriuos sukuria jo elektrinis organas? Anatomai ištyrė žuvį. Suporuotos didelių nervų šakos ėjo išilgai jos nugaros nuo smegenų iki nugaros peleko pagrindo, kur, išsišakodamos į mažas šakeles, vienodais atstumais viena nuo kitos baigdavosi audinių dariniais. Matyt, čia patalpintas vargonas, kuris gaudo atsispindinčias radijo bangas. Mormyrus, kurio nupjauti nervai aptarnauja šį organą, prarado jautrumą elektromagnetinei spinduliuotei.

Mormyrus gyvena upių ir ežerų dugne ir minta vabzdžių lervomis, kurias ištraukia iš dumblo ilgais nasrais, tarsi pincetu. Ieškodama maisto žuvis dažniausiai būna apsupta tiršta susijaudinusio dumblo debesis ir nieko aplinkui nemato. Laivų kapitonai iš savo patirties žino, koks nepakeičiamas radaras tokiomis sąlygomis.

Mormyrus nėra vienintelis „gyvas radaras“ pasaulyje. Nuostabi radijo akis rasta ir Pietų Amerikoje elektrinio ungurio uodegoje, kurios „baterijos“ sukuria rekordinę srovės įtampą – iki penkių šimtų voltų, o kai kurių šaltinių teigimu, iki aštuonių šimtų voltų!

Amerikiečių tyrinėtojas Christopheris Coatesas po daugybės eksperimentų, atliktų Niujorko akvariume, priėjo prie išvados, kad mažos karpos ant elektrinio ungurio galvos yra radaro antenos. Jie gaudo nuo aplinkinių objektų atsispindinčias elektromagnetines bangas, kurių skleidėjas yra ungurio uodegos gale. Šios žuvies radaro sistemos jautrumas yra toks, kad ungurys, be abejo, gali nustatyti, kokio pobūdžio objektas buvo lokatoriaus veikimo lauke. Jei tai valgomas gyvūnas, elektrinis ungurys tuoj pat pasuks galvą į jį. Tada suaktyvina galingus priekinės kūno dalies elektrinius organus – meta į „žaibo“ auką – ir lėtai suryja elektros iškrovos nužudytą grobį.

Tose pačiose upėse, kur dugne tingiai snūduriuoja elektriniai unguriai, glūdumoje slankioja elegantiškos peiliukai - eigenmania. Jie atrodo keistai: nėra nei nugaros, nei uodegos pelekų (tik plikas plonas smaigalys ant uodegos). O šios žuvys elgiasi neįprastai: sukasi būtent šią smailę į visas puses, tarsi uostydamos uodegą. Ir prieš ropšdamiesi po spūstį ar į dugne esantį urvą, jie pirmiausia įkiša uodegą į tarpą, o tada, jei apžiūra duoda teigiamus, taip sakant, rezultatus, patys ten patenka. Bet jie lipa ne galva, o uodega. Atrodo, kad žuvys juo pasitiki labiau nei savo akimis.

Viskas buvo paaiškinta labai paprastai: pačiame gijinės Aigenmanijos uodegos gale mokslininkai aptiko elektrinę „akį“, panašią į Mormyrus.

Atrodo, kad gymnotidai, labai panašūs į tropinių Amerikos žuvų Aigenmania, taip pat turi radarus, nors tai dar neįrodyta.

Pastaruoju metu daktaras Lissmanas iš Kembridžo vėl susidomėjo ilgai tyrinėtu elektriniu šamu, gyvenančiu Afrikos upėse, kurias jau seniai tyrinėjo zoologai. Ši žuvis, galinti išvystyti iki dviejų šimtų voltų įtampą, medžioja naktį. Bet jos akys labai „trumaregiškos“, o tamsoje blogai mato. Kaip tada šamas randa grobį? Daktaras Lissmanas įrodė, kad elektrinis šamas, kaip ir elektrinis ungurys, taip pat naudoja savo galingas baterijas kaip radarą.

Išvada

Iš to, kas pasakyta, galime daryti išvadą, kad gamta, matyt, nebuvo labai šykšti, apdovanodama savo vaikus sonarais. Nuo šikšnosparnių iki delfinų, nuo delfinų iki žuvų, paukščių, žiurkių, pelių, beždžionių, jūrų kiaulyčių, vabalų – tyrinėtojai judėjo savo prietaisais, visur aptikdami ultragarsus. Gyvūnai naudoja echolokaciją, kad galėtų orientuotis erdvėje ir nustatyti aplinkinių objektų vietą, daugiausia naudodami aukšto dažnio garso signalus. Labiausiai išsivysčiusi šikšnosparniuose ir delfinuose, jį taip pat naudoja stribai, daugelis irklakojų (ruonių), paukščiai (guajaro, sparneliai ir kt.).

Gyvūnų echolokacijos kilmė lieka neaiški; jis tikriausiai atsirado kaip regėjimo pakaitalas tiems, kurie gyvena urvų tamsoje ar vandenyno gelmėse. Vietoj šviesos bangos vietos nustatymui buvo naudojamas garsas.

Šis orientavimosi erdvėje būdas leidžia gyvūnams aptikti objektus, juos atpažinti ir net medžioti visiškai nesant šviesos, urvuose ir dideliame gylyje.

Ultragarsas – garso bangos, kurių dažnis didesnis nei 20 tūkstančių hercų v, Hz Infragarso garsas Ultragarsinis hipergarsas

Ultragarsu bendraudami vieni su kitais echolokacijos būdu naudoja daugelis gyvūnų: šunys, delfinai, banginiai, šikšnosparniai, kai kurios vabzdžių rūšys ir paukščiai. Ultragarsu bendraudami vieni su kitais echolokacijos būdu naudoja daugelis gyvūnų: šunys, delfinai, banginiai, šikšnosparniai, kai kurios vabzdžių rūšys ir paukščiai.

Šikšnosparniai, naudojantys echolokaciją navigacijai naktį, skleidžia itin didelio intensyvumo signalus iš burnos ar nosies. Garso bangos atsispindi nuo aplinkinių objektų, nubrėždamos jų kontūrus, o šikšnosparniai gaudo jas ausimis ir suvokia supančio pasaulio garsinį vaizdą. Šikšnosparniai, naudojantys echolokaciją navigacijai naktį, skleidžia itin didelio intensyvumo signalus iš burnos ar nosies. Garso bangos atsispindi nuo aplinkinių objektų, nubrėždamos jų kontūrus, o šikšnosparniai gaudo jas ausimis ir suvokia supančio pasaulio garsinį vaizdą.

Meškų šeimos kandys sukūrė ultragarsinį triukšmo generatorių, kuris „numuša pėdsaką“ šiuos vabzdžius persekiojantiems šikšnosparniams. Meškų šeimos kandys sukūrė ultragarsinį triukšmo generatorių, kuris „numuša pėdsaką“ šiuos vabzdžius persekiojantiems šikšnosparniams.

Delfinai pasižymi echolokacijos menu. Įmantrios šių gyvūnų smegenys geba tiksliai išanalizuoti echolokacijos būdu gautus duomenis ir pateikti juos trimatėje formoje. Įdomu tai, kad delfinai ultragarso pagalba ne tik „mato“ erdvę ir objektus erdvėje, bet ir geba nustatyti daiktų ar gyvūnų svorį, dydį bei kitas svarbias charakteristikas. Delfinai pasižymi echolokacijos menu. Įmantrios šių gyvūnų smegenys geba tiksliai išanalizuoti echolokacijos būdu gautus duomenis ir pateikti juos trimatėje formoje. Įdomu tai, kad delfinai ultragarso pagalba ne tik „mato“ erdvę ir objektus erdvėje, bet ir geba nustatyti daiktų ar gyvūnų svorį, dydį bei kitas svarbias charakteristikas.

Įvadas

2. Aido radimas

3. Natūralių sonarų tipai

4. Jausmas padeda šikšnosparniams išvengti kliūčių

5. Šikšnosparnių žvejyba

6. Ir šikšnosparniai klysta

7. Riksmai bedugnėje

8. Vandens dramblio radaras

Išvada

Literatūra

Įvadas

1. Ultragarsai gamtoje

Jis dega geriau už žibalą ir pigesnis už jį - taip mano tėvynėje paukštis, kuris pikta likimo ironija pasmerktas visą gyvenimą praleisti tamsoje, kad mirtis apšviestų žmogaus namus. .

2. Aido guolis

Fiziniu požiūriu bet koks garsas yra svyruojantis judėjimas, sklindantis bangomis elastingoje terpėje.