Эхо (звук)
Эхо (из лат. ēсhō от греч. ἠχώ — отзвук, в честь имени нимфы Эхо[1]) — отражение звука от какого-либо предмета и его возвращение к издавшему звук существу.
Слышно человеку только в тех случаях, если между появлением и возвращением звука прошло не менее чем 0,5 или 0,6 секунд[2], в противном случае оно сливается с изначальным звуком, усиливая его[3].
Объяснения появления эха[править]
Мифологическое[править]
Согласно древнегреческим мифам, Эхо была нимфой, которую богиня Гера наказала за болтливость. Эхо была лишена возможности полноценно говорить, она могла только повторять окончания сказанных ей слов. Однажды Эхо встретила Нарцисса и влюбилась в него. Но Нарцисс был влюблен только в себя, поэтому Эхо растаяла, оставив только свой голос, то есть эхо[4].
Научное[править]
Когда звук встречает на своем пути препятствия, то он отталкивается от них и возвращается обратно. Но, при этом, если препятствия пористые или мягкие, то они поглощают звук и эха не происходит[4]. При этом эхо может отражаться от облаков, а также даже от чистого воздуха, в том случае, если он по тем или иным причинам проводит звук иначе, чем остальная масса воздуха. Это было открыто английским физиком 19 века Тиндалем в ходе экспериментов со звуком на берегу моря[5].
Для появления уловимого человеческим ухом эха необходимо, чтобы звук отразился от поверхности на расстоянии минимум 17 метров от источника эха. На самом деле, эхо появляется и при отражении от более близких препятствий, но, в этом случае, человеческое ухо его не улавливает[6].
Нередко эхо бывает многократным, происходящим в результате ряда последовательных отражений звуковых волн[7]. Громкий звук грома, в частности, является многократным эхом одного сильного грома, впоследствии вызвавшего эхо от множества облаков. Аналогично, в случае громкого звука в горах, звук понесется на очень далекие расстояния, многократно отражаясь от гор и постепенно затухая[4]. Согласно ЭСБЕ, особенно сильно повторяется эхо в Милане, во дворце Симонетта. Звук выстрела из пушки в этом дворце дублируется 50 раз в результате отражения от дворцовых зданий и пристроек[7].
Один из вариантов эха происходит в результате сосредоточения звука в результате его отражения от вогнутых кривых поверхностей. В частности, если в эллипсоидальном своде источник звука помещен в один угол, то эхо пойдет в направлении другого угла. Именно этим объясняется эффект, в частности, грота «Уха Диониса» в Сиракузах, где слова, сказанные людьми в нем, могут быть услышаны очень далеко. Аналогичными свойствами обладали: одна из церквей в Сицилии, храм мормонов у Соленого озера и гроты около Данцига[7].
Использование людьми[править]
Эхо применяется в: гидролокации, навигации (на эхе основана работа эхолотов), в радиолокации, где применяется электромагнитное эхо (в результате отражений от ионосферы, оно дает коротковолновую радиосвязь, работающую на длинных расстояниях, а также позволяет судить о свойствах ионосферы). Эхо также употребляется в оптическом диапазоне электромагнитных волн, с использованием квантовых оптических генераторов. Сейсмическое эхо, помогающее сканировать землю, используется для поиска полезных ископаемых. С его помощью измеряют глубину скважин буров (используя сканирование скважин) и уровень жидкости в баках. Методы эха часто употребляются в ультразвуковой дефектоскопии[1].
Эхо в музыке[править]
В музыке иногда теми или иными способами осуществляется подражание природному эху. Для этого исполнитель повторяет музыкальную фразу так, как будто она звучит издалека. Этот прием используется певцами (чаще всего с закрытым ртом), музыкантами или всем оркестром. В последнем случае часть оркестра переходит на расстояние от остальных музыкантов, и, когда музыканты большей части исполняют нужную музыкальную фразу, музыканты меньшей части тихо повторяют ее[8].
Наиболее сильно эффект эха работает, когда в вокальной музыке применяется дублирование концов построений с теми же последними слогами текста. Этот прием с 16 века регулярно использовался в итальянских: операх, кантатах, мотетах, мадригалах. Иногда в оперы добавляли целые сцены, основанные на многократном эхе. Прием эхо использовали, в том числе: Глюк, Бах и Штраус[9].
Источники[править]
- ↑ 1,0 1,1 БСЭ, 1969—1978, Эхо
- ↑ Эхо (в физике) // Энциклопедический словарь. — 2009.
- ↑ Перельман, Яков Физика на каждом шагу. — Litres, 2015. — 5085 с. — ISBN 5457211525.
- ↑ 4,0 4,1 4,2 Мир вокруг нас, 2015, От чего бывает эхо?
- ↑ Перельман, Я. И. Занимательная физика. — Рипол Классик, 2013. — С. 248—249. — 262 с. — ISBN 5458272390.
- ↑ Карев, Виктор Сергеевич 500 научных фактов, которые вас удивят. — Издательский дом «Питер», 2010. — С. 181. — 192 с. — ISBN 5423700124.
- ↑ 7,0 7,1 7,2 Гезехус Н. А., Эхо, в физике // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890−1907.
- ↑ Николай Соловьёв, Эхо, в музыке // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890−1907.
- ↑ Герцман, Е. В. Эхо // Музыкальная энциклопедия / под редакцией Ю. В. Келдыша. — М.: Советская энциклопедия, 1973—1982.
Литература[править]
- Шалаева Галина, Ситникова Екатерина, Ситников Виталий, Кашинская Любовь От чего бывает эхо? // Мир вокруг нас. — Litres, 2015. — ISBN 9785457824423.
- Эхо // Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия, 1969—1978.
