Nguyên lý hoạt động của sóng siêu âm

Thứ Ba 22/10/2013 , 10:42 (GMT+7)

Xin hỏi vì sao dùng sóng siêu âm có thể thăm dò đáy biển hay kiểm tra các chi tiết và để chẩn đoán bệnh tật?

* Xin hỏi vì sao dùng sóng siêu âm có thể thăm dò đáy biển hay kiểm tra các chi tiết và để chẩn đoán bệnh tật?

Hoàng Kim Cúc, Vĩnh Tường, Vĩnh Phúc

Trong thời gian chiến tranh thế giới lần thứ nhất có một dạo tàu ngầm của hải quân Đức rất hung hăng. Do nước biển che mất tầm nhìn của mọi người nên những tàu chạy trên mặt biển không chú ý là bị chúng "tóm" ngay.

Có phép gì có thể phát hiện được trước hành tung của tàu ngầm không? Nhà vật lý người Pháp P.Langevin, lần đầu tiên áp dụng sóng siêu âm để trinh sát tàu ngầm và đã thu được thành công.

Ảnh minh họa

Ở dưới nước sóng điện từ truyền không được xa. Những ra-đa dựa vào sóng điện từ để làm việc. Tuy ở trên mặt đất là "con mắt thần" nhưng ở dưới nước lại trở thành "mắt cận thị". Thế nhưng ở trong nước sóng siêu âm lại có thể truyền thẳng về phía trước theo phương hướng nhất định, nó có thể truyền xa tới mấy km.

Hơn nữa nó lại có thể hình thành một chùm tia rất hẹp truyền theo một phương hướng. Khi trên đường đi gặp phải vật cản, một phần năng lượng của nó phản xạ lại theo đúng hướng cũ. Vì vậy khi thu được tín hiệu hồi âm, qua phóng đại được chuyển đến máy hiện sóng sẽ lập tức chỉ ra được khoảng cách và phương vị của mục tiêu.

Căn cứ vào nguyên lý này sóng siêu âm không chỉ có thể phát hiện được tàu ngầm ở trong biển lớn mênh mông mà còn có thể "nhìn thấy" những đá ngầm, bãi ngầm, tàu chìm tiềm ẩn dưới đáy biển và trong sương mù, nhắc nhở thuyền trưởng ở xa kia có núi băng.

Do đàn cá cũng phản xạ sóng siêu âm, nên sóng siêu âm còn giúp người ta tìm đúng đàn cá, tăng thêm sản lượng đánh bắt. Cũng theo nguyên lý trên mà sóng siêu âm có thể kiểm tra chất lượng chi tiết làm bằng kim loại (như bánh răng, trục quay, cánh quạt, chân vịt ...).

* Xin hỏi vì sao phim màn ảnh rộng phải phối âm lập thể?

Lê Trung Chính, TX Sa Đéc, Đồng Tháp

Khi xem phim màn ảnh rộng nhất định bạn sẽ thấy so với phim bình thường nó gần như thật. Không gian mà chúng ta sinh hoạt đương nhiên là ba chiều, trong đời sống hàng ngày ta nghe thấy âm thanh từ mọi phía. Hai tai người có một bản năng mỗi khi nghe thấy âm thanh là có thể phân biệt được nó xuất phát từ nơi nào và cũng có thể phán đoán được vị trí của nguồn âm (người hoặc vật phát ra âm thanh).

Để làm cho khi nghe phối âm của phim màn ảnh rộng có cảm giác lập thể thì cần phải cho âm thanh truyền đến hai tai trái phải có sự khác biệt về thời gian và khác biệt về âm độ một cách rõ rệt. Để đạt được hai yêu cầu đó phải thay đổi phương pháp phát âm của điện ảnh nói chung.

Nếu như ở mấy vị trí thích hợp (giữa cái này và cái kia có khoảng cách nhất định) trước mặt người hoặc vật phát ra âm thanh, chúng ta đặt mấy cái micrô thu được, sau đó tại những vị trí tương ứng trong rạp chiếu phim đặt loa với số lượng tương ứng rồi lần lượt phát lại các băng ghi âm đó thì khi nghe thấy âm thanh người nghe sẽ có cảm giác lập thể.

Kinh nghiệm chứng minh, khi ghi âm dùng 3 micrô trái, phải, giữa ghi lại 3 âm là đủ, khi chiếu phim cũng phải dùng 3 loa lần lượt đặt tại 3 vị trí trái, phải, giữa thì có thể tạo ra được hiệu quả âm thanh lập thể tương đối tốt.

Nguyên tắc này không phức tạp, bởi vì khi người hoặc vật phát ra âm thanh ở gần bên trái thì micrô ở bên trái sẽ thu được âm thanh mạnh nhất, rồi đến ở giữa, ở bên phải yếu nhất; khi phát lại thì âm thanh do loa trái phát ra là mạnh nhất, ở giữa yếu hơn, bên phải yếu nhất.

Mặc dù ba cái loa cùng đồng thời phát âm thanh nhưng người nghe vẫn cảm thấy âm thanh đến từ bên trái. Còn nếu người hoặc vật phát ra âm thanh ở giữa (hoặc ở gần bên phải) thì tình hình cũng tương tự như vậy, khi phát lại sẽ cảm thấy âm thanh đến từ phía giữa (hoặc bên phải) do đó cũng tạo ra hiệu quả âm thanh lập thể.

Gần đây vô tuyến truyền hình cũng đang thử dùng phối âm lập thể; trong một tương lai không xa phối âm lập thể có khả năng được ứng dụng rộng rãi trong vô tuyến truyền hình.

gs nguyễn lân dũng