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. Оно 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].
Содержание |
[править] Объяснения появления эха
[править] Мифологическое
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].
[править] Научное
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].
[править] Использование людьми
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].
[править] Эхо в музыке
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].
[править] Источники
- ↑ 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.
[править] Литература
- 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.
