Поширення світла і звуку в воді
водолазне справу
навчальний посібник
Видимість під водою в різних умовах. Видимість у воді залежить від прозорості, освітленості предметів, а також від того, як захищені очі водолаза.
Морська вода прозоріше річковий. У ній мало зважених часток, що розсіюють світлові промені. У каламутній же воді навіть в ясний, сонячний день видимість майже відсутня, а підводний ліхтар малоефективний. В таких умовах водолазу доводиться працювати на дотик.
Освітленість предметів у воді залежить також від глибини проникнення сонячних променів. Відомо, що вода поганий провідник світла, так як значна частина променевої енергії, що поглинається нею, перетворюється в теплову енергію.
Опівдні, коли сонце стоїть високо, в воду проникає більше сонячних променів, ніж рано вранці або в години заходу. При невеликому хвилюванні моря видимість у воді різко погіршена, так як сонячні промені відбиваються від хвиль і не проникають в глибину.
Деякі моря відрізняються високою прозорістю. Наприклад, в Сарагассовом море вона більше 60, в Середземному морі 50-60, Баренцевому морі - 45, Чорному морі - 28 м, в річках і озерах від 0,5 до 1,5 м.
У прозорій воді на великій глибині водолаз може добре розрізняти предмети на відстані 5-6 м. При спуску на глибину до 100 м, предмети видно на відстані 1-2 м.
У воді світлові промені сильно розсіюються і переломлюються, гострота зору різко погіршується. Водолазу всі предмети здаються неясними, в спотвореному вигляді.
Видимість поліпшується, якщо між очима і водним середовищем знаходиться повітряний прошарок. Підводний плавець, наприклад, користуючись напівмаскою, може розрізняти під водою навіть дрібні предмети і бачити показання компаса і т. П.
Це пояснюється тим, що знаходиться під маскою повітря покращує здатність заломлення кришталика ока, так як промені світла пробираються у очей з води, а з повітряного прошарку. В масці і в шоломі водолаз бачить предмети чітко, хоча зображення їх не точно: вони здаються ближчими, ніж в дійсності, і трохи збільшеними, приблизно на одну третину натуральної величини. Досвідчені водолази шляхом постійних тренувань пристосовуються до цих особливостей зору і досить точно визначають відстань до предмета під водою.
Для поліпшення видимості під водою застосовується штучне освітлення. Однак в умовах мутної води воно мало приносить користі.
І, нарешті, під водою людина зустрічається з таким явищем, як різка зміна відчуття кольору. Особливо це відноситься до синього і зеленого кольорів. Краще за інших сприймається білий колір. Тому інструменти, з якими водолаз працює під водою, рекомендується фарбувати в білий колір.
Чутність в воді. Звук у воді поширюється зі швидкістю 1400-1500 м / сек. тобто майже в п'ять разів швидше, ніж на повітрі. Здавалося б і чутність під водою повинна бути хорошою. Однак це не так. Людина під водою чує гірше, ніж на повітрі. Пояснюється це особливостями сприйняття звуку людиною.
Звукові хвилі сприймаються слуховим апаратом, розташованим у внутрішньому вусі, двома шляхами: за допомогою повітряної і кісткової провідності. При повітряної провідності звукові хвилі передаються через зовнішній слуховий прохід, викликають коливання барабанної перетинки і через слухові кісточки середнього вуха надходять у внутрішнє вухо, дратуючи закінчення слухового нерва. При кісткової провідності звукові коливання передаються в слуховий апарат кістками черепа. Таким чином на поверхні переважає повітряна, а під водою кісткова провідності. Доведено, що кісткова провідність на 40% нижче повітряної, а тому і чутність під водою знижується.
Дальність чутності при кісткової провідності залежить головним чином від тональності: чим вище тон, тим далі чути звук.
Звуки, що видаються на поверхні, непрослуховуються під водою так само, як не можна почути підводні звуки на поверхні. Тому. щоб почути їх, необхідно увійти в воду хоча б по коліно. Тоді звукові коливання по кістках передадуться кісток черепа, а через них у внутрішнє вухо. При зануренні ж голови гучність звуку в багато разів збільшиться.
Що стосується орієнтування під водою по слуху, то вона вкрай утруднена. Справа в тому, що в повітрі звук приходить в одне вухо на невелику частку секунди (0,0001 сек.) Раніше, ніж в іншого. Тому людина, може визначити напрямок, звідки походить звук з невеликою помилкою 1-3 °. Під водою ж звук сприймається майже одночасно обома вухами, тому вони не можуть вловити різницю в часі надходження звуку і визначити напрямок на джерело звуку.
Для того щоб навчитися правильно визначати напрямок звуку під водою, потрібні тривалі і систематичні тренування.
Дослідами встановлено, що при спусках у спорядженні з гумовим шоломом, щільно облягає голову водолаза, звуки добре чутні. У спорядженні ж з металевим шоломом водолаз чує звуки погано, т. К. При проходженні через металеву оболонку і шар повітря в шоломі сила звуку втрачається.