Сита для зерна (справні, звичайно) дають абсолютне відділення.

Великі зерна ніяк не можуть пройти крізь дрібні отвори сита.

Зовсім по-іншому поводяться фільтри, в яких розділяються коливання, байдуже механічні або електричні.

Для коливань не існує ні абсолютного пропускання, ні абсолютного замикання. Опір фільтра для коливань змінюється з частотою цих коливань, але це опір завжди залишається кінцевим. Немає абсолютно прозорих і немає абсолютно непрозорих фільтрів для коливань. Сито ж, що пропускає частинки з поперечником, зазначимо, в, 1 мм абсолютно прозоро для всіх більш дрібних частинок і абсолютно непрозоро для всіх більших. Можна сказати, що коефіцієнт фільтрації у фільтра для частинок дорівнює нескінченності.

У хвильовому ж фільтрі коефіцієнт фільтрації може бути вельми великий, але нескінченним він не буде.

У природі немає ні «чистих» хвиль, ні «чистих» частинок. Всі процеси природи мають і хвильову, і «зернисту» структури. Промені світла заломлюються призмами, відображаються дзеркалами, при цьому вони поводяться як хвилі.

Фіг. 6-12г. Криві поглинання деяких речовин, які застосовуються як світлофільтрів.

/ -хлорістий Кобальт в алкоголі; 2-плівка металевого калію; .1-Хлористого празеодім; 4-хлористий неодим; 5- уранин (натрової сіль флюоресцііа); б-амміаш ая мідь;

7- кобальтове скло; 8-червоне сигнальне скло;

9-скло сорти С34; / 0-зелене скло; // – Зелене сигнальне скло: 12- азотистокислих ї натрій (насичений розчин 2 см); 11- скло сорти 984В; 14-скло 985В; 15- скло 986Л; 16- ціансзтш; 17- хромовокіслого калій;

18- (Зотноюслая мідь; 19- скло 9586: 2J-хлор! Стий кобальт в аіетоне; 2 / -сернокіслий кобальт у воді; 22-хлористий нікель; 21-йод в СС14; 24- нітродіметіланілін у воді; 25-пари брому; 25-хлор.

Від розміру і структури молекул залежать резонансні частоти їх коливань.

Ці частоти визначають смуги пропускання і поглинання.

Щоб розділити промені різних частот, застосовують світлофільтри. Зелено-пляшкові окуляри, які носять альпіністи на виблискуючих льодовиках, темносині щитки зварників, жовті насадки для фотооб’єктивів, рубіновокрасние скла ліхтарів в фотолабораторіях – все е’ю коливальні системи, тільки в них замість гир і пружин, замість котушок і конденсаторів коливання совер-

Λ

шают молекули речовини. Залежно від розмірів молекул, від сил зв’язку між ними у них різна резонансна частота – частота власних коливань. Тому вони і пропускають різні смуги частот. Тонкі листи ебоніту, наприклад, непрозорі для світлових променів, але вільно пропускають теплові промені, довгі інфрачервоні хвилі.

Фільтри для світлових і теплових променів підкоряються тим же законам, що й фільтри з гир і пружин, або з котушок і конденсаторів.

У світлофільтрах ставлення пройшла енергії до енергії надісланій – це прозорість. А ставлення величин прозоростей для двох різних частот – це коефіцієнт фільтрації. Збільшуючи товщину шару речовини, через яке йдуть промені, можна збільшувати коефіцієнт фільтрації, подібно до того як його збільшують для радіочастот, включаючи послідовно все більша кількість осередків, що складаються з L і С. Таке збільшення фільтрації пов’язане зі збільшенням втрат, зі зменшенням прозорості.

Зауважимо тут же до речі, що і для радіохвиль, одержуваних в електронних лампах, не завжди застосовуються фільтри з котушок і конденсаторів. Для сантиметрових хвиль добре працюють як фільтри металеві порожнини, що нагадують акустичні фільтри. А можна ще застосовувати для цих хвиль просто обсяг, заповнений достатньо великими, що мають відповідні резонансні частоти молекулами. Для кожної хвилі можна підібрати відповідне хімічне з’єднання.

Але і хвилі світла, і більш довгі радіохвилі в деяких процесах поводяться так само як і частинки. Енергія електромагнітних коливань може випромінюватися і поглинатися тільки певними порціями – кван1амі. Можна повідомити тілу або відібрати від нього тільки ціле число квантів.

Чим більше частка, тим менше виражені її хвильові властивості, а чим більше осередків у фільтрі для коливань, тим ближче він за своїми властивостями до ситу для частинок.

Знову про зернової суміші

За міркуваннями про фільтри для коливань був забутий винахідник «нового методу транспорту», ​​який тим часом продовжує дошкуляти своїми пропозиціями різні інстанції, доводячи, як вигідно перевозити різні сорти зерен у вигляді суміші і потім цю складну суміш сортувати на ситах.

Щоб остаточно вразити наполегливого автора, якийсь хитромудрий експерт поставив таке запитання:

– Припустимо, всі сорти зерен мають однаковий розмір. Вони можуть відрізнятися тільки кольором – як жовтий і зелений горошок, або взагалі не мати зовнішніх відмінних ознак, як, наприклад, різні сорти пшениці. Як розділити на ситах зерна однакового розміру?

Аналогічне завдання стоїть перед будівельниками ліній багаторазової багатоканального телефонного зв’язку.

Людська мова складається з набору різних звукових коливань з частотою від декількох десятків до декількох тисяч герц. Мікрофон, порушуваний звуковими хвилями, віддає набір електричних струмів таких ж частот.

Електричний фільтр, прозорий для струмів звукових частот, т. Е. Пропускає струми з частотою від десятків до тисяч герц, пропустить крізь себе будь-яку розмову і найвище колоратурне сопрано, і самий низький бас.

Фільтр ж, непрозорий для струмів звукових частот, взагалі ніякої розмови пропустити не може.

Як же тоді відокремлювати електричними фільтрами одна розмова від іншого?

Винахідник транспорту зернової суміші знайшов відповідь на задачу підступного експерта.

Відмінності створювати штучно

Перш ніж змішувати зерна, їх треба обваляти в розчині глини. На кожному окремому зерні нарощується глиняна скоринка. Кожен сорт зерен обвалюється різний час, і товщина скоринки виходить різна у різних сортів. Цю глиняну оболонку можна зробити в кілька разів товщі, ніж саме зерно. Окремі сорти зерен можуть різко відрізнятися по товщині своєї оболонки.

Транспортуватися буде суміш глиняних кульок різних розмірів. Ці кульки потім легко сортуються, розсіюються на ситах.

При обговоренні цього цінного раціоналізаторської пропозиції було запропоновано ще одне вдосконалення: чи не постачати кожне окреме зерно своєю оболонкою, а складати кожні 10 або 50 кг зерен в свій особливий ящик або мішок. І на ящику писати, який саме сорт зерен в ньому знаходиться. Патент на цей винахід, правда, отримати не вдалося.

Для далекого телефонного зв’язку застосовується метод, що має щось схоже з упаковкою зерен в ящики та мішки. Далекий зв’язок виробляють за допомогою накладених струмів. З телефонних апаратів розмовні струми спрямовуються не відразу в лінію далекого зв’язку. Ці струми звукової частоти попередньо насаджуються на якусь більш високу частоту. Або, якщо дотримуватися нашого порівняння, можна висловитися, що струми звукової частоти упаковуються у високу частоту. Беруть телефонна розмова, що складається з суміші струмів з частотою, скажімо, від 300 до 3000 гц, і упаковують його в частоту, наприклад, 100 000 гц.

Процес упаковки низькочастотних коливань в високочастотні, процес накладення низьких частот на високі в електротехніці називається модуляцією.

Упаковка – велика річ. Міцний ящик із зерном можна перекинути на далеку відстань. Електричні коливання звукової частоти важко далеко передати, а упаковані у високу частоту вони вільно перекидаються навколо всієї земної кулі. Безліч коливань у різних «упаковках» можна направити в одну лінію, а на місці прийому легко розсортувати окремі розмови і направити кожен до свого абоненту. Модульовані високочастотні коливання широко застосовуються для багатоканального телефонного зв’язку.

Джерело: Електрика працює Г.І.Бабат 1950-600M