Владислав Пристинский - 100 знаменитых изобретений

В электронном микроскопе, в отличие от оптического, вместо световых лучей используются электроны, а вместо стеклянных линз – электромагнитные катушки или электронные линзы. Источником электронов для освещения объекта является электронная «пушка». В ней источником электронов является металлический катод. Затем электроны собираются в пучок с помощью фокусирующего электрода и под действием сильного электрического поля, действующего между катодом и анодом, набирают энергию. Для создания поля к электродам прикладывается напряжение до 100 киловольт и более. Напряжение регулируется ступенеобразно и отличается большой стабильностью – за 1–3 минуты оно изменяется не более чем на 1–2 миллионные доли от исходного значения.

Выходя из электронной «пушки», пучок электронов с помощью конденсорной линзы направляется на объект, рассеивается на нем и фокусируется объектной линзой, которая создает промежуточное изображение объекта. Проекционная линза вновь собирает электроны и создает второе, еще более увеличенное изображение на люминесцентном экране. На нем под действием ударяющихся в него электронов возникает светящаяся картина объекта. Если поместить под экраном фотопластинку, то можно сфотографировать это изображение.

Все вышеперечисленные узлы электронного микроскопа объединяются в общую конструкцию – колонну. Внутри колонны на всем пути электронов поддерживается вакуум с давлением до 10 -7Па. Это необходимо для того, чтобы электроны не рассеивались на постороннем веществе – атомах и молекулах газа – во избежание искажения изображения. В основании микроскопа размещаются стабильные источники электрического тока. Здесь же размещается пульт управления микроскопом.

Полное увеличение электронного микроскопа равняется произведению увеличений объективной и проекционной линз. Наблюдаемый объект увеличивается в 20 000–40 000 раз. Электронные микроскопы позволяют получать изображение объектов размером до 2–3·10 -8м.

Музыка является важнейшей частью человеческой культуры. Она сопровождает человека от рождения и до смерти.

Наиболее ранними считаются ударные инструменты. Они возникли у первобытных народов, сопровождавших свои пляски ударами камней или кусков дерева друг о друга. Подобным образом происходит извлечение звуков у современных кастаньет, которые напоминают по форме раковины и соединяются попарно шнурками или деревянными рукоятками. Первые кастаньеты изготавливались из каштана, отсюда и название. Сейчас кастаньеты изготавливаются из твердых пород дерева: черного, самшита, кокосовой пальмы.

Было замечено, что звук можно сделать более гулким и сильным, натянув кожу на полый деревянный или глиняный предмет. Так появились предки современных барабанов и литавр.

Современный барабан представляет собой полый корпус или раму, на которые с одного или обеих сторон натянута кожа. Звук извлекается ударом по мембране или трением. В современных оркестрах применяют большой и малый барабаны. На большом играют колотушкой с мягким наконечником. Малый имеет более низкий корпус, поверх нижней мембраны натянуты струны, делающие звук сухим и трескучим. На нем играют двумя деревянными палочками с утолщениями на концах.

Первые литавры представляли собой полый сосуд, отверстие которого затянуто кожей. Они были распространены в Индии, Африке, у славянских народов. От них произошли современные литавры, ставшие еще в XVII в. первыми ударными инструментами в оркестре. Сейчас литавры представляют собой большие медные котлы, верх которых затянут кожей. Высоту звука можно регулировать, изменяя натяжение кожи при помощи винтов. На литаврах играют палочками, обтянутыми войлоком.

Бубен представляет собой обруч с погремушками, с одной стороны на него натянута кожа, с другой могут быть прикреплены струны с бубенчиками. На нем играют, потряхивая или ударяя по коже и обручу.

Одним из самых древних инструментов являются тарелки. Это плоские металлические пластинки, звук из которых извлекаются ударом друг о друга, палочкой от барабана, металлической метелкой.

Треугольник сделан из стального прута. Он подвешивается к пульту, и по нему ударяют металлической палочкой.

Если вышеперечисленные ударные инструменты обычно имеют одну высоту звука, то ксилофоны и колокольчики могут издавать различный по высоте звук. Ксилофон представляет собой набор деревянных брусков. На них играют при помощи деревянных палочек. Ксилофон издает сухой звонкий щелкающий звук. Его диапазон – от «до» первой до «до» четвертой октавы.

Колокольчики – набор металлических пластин разной формы, закрепленных на деревянных брусках. На них можно играть палочками или молоточками. Иногда в них используется клавиатура.

Струнные инструменты произошли от охотничьего лука. Постепенно к одной струне-тетиве стали добавлять другие разной длины и толщины, натягивавшиеся с различной силой. Это позволяло извлекать звуки разной высоты.

Примером такого музыкального инструмента является лира, которая была известна еще в Древнем Египте и Греции. Она состояла из фигурной изогнутой рамы, скрепленной сверху перекладиной, к которой тянулись струны. Лиру держали левой рукой, в правой держали плектр, которым извлекались звуки. Родственным лире инструментом была кифара.

Современным представителем этой линии струнных инструментов является арфа. Она появилась еще в древности, была популярна в Древнем Египте, Финикии, Греции, Риме. В Средние века она получила огромное распространение в Европе. Под аккомпанемент переносной арфы исполняли свои сказания ирландские сказители. Неслучайно ее изображение вошло в герб Ирландии.

Постепенно арфа стала инструментом аристократов. Ее богато украшали. Играли на ней, как правило, женщины. Сейчас арфа используется как солирующий инструмент и как один из инструментов в оркестре. Она имеет 45–47 струн, натянутых на треугольную металлическую раму. Укорачивая струны при помощи 7 педалей, на арфе можно извлечь все звуки от «ре» контроктавы до «фа» четвертой октавы.

Позже было замечено, что струны, натянутые на полый ящик, издают более красивый звук. Ящики стали делать различной формы, применяя разные способы крепления к нему струн. Так возникли инструменты, каждый из которых имел свой неповторимый тембр. Эти инструменты издавали короткий звук. Затем для получения протяжного звука стали использовать смычок – палочку с натянутым на нее пучком конского волоса, которым вели по струне. Звучание струны длилось, пока по ней водили смычком.

Первым музыкальным инструментом с ящиком-резонатором был ныне забытый монохорд, что в переводе с древнегреческого означает «однострун». Его создал Пифагор для опытов со струнами. Это был не музыкальный инструмент, а прибор. Монохорд имел простую конструкцию: вдоль длинной коробки была натянута струна, под которой была подвижная подставка. Пифагор, проводя опыты, двигал подставку, останавливая ее под струнами в разных местах. Струна при этом как бы делилась на две части – равные или неравные. Если подставка стояла точно посередине, то части получались одинаковые и звучали одинаково. А если подставка сдвигалась, то отрезки струны получались разные и звучали – один выше, а другой ниже.