— Главное, не стесняйтесь и усвойте с первой же минуты вашего пребывания здесь, что вы у себя дома: у нас, дружный коллектив, вас будут окружать хорошие товарищи, — говорил он, держа Мишу за обе руки. — В этой комнате мы разрабатываем чувствительный гидрофон особой конструкции, позволяющий принимать звук в воде только из одной точки: гидрофон направленного действия. Он будет служить частью аппаратуры, с которой вы ознакомитесь позже… А теперь разрешите познакомить вас с Евгением Васильевичем Дубиным, нашим техником, у которого, как вы вскоре убедитесь сами, золотые руки. На первых порах вам придется вместе с ним заниматься сборкой и монтажом опытных образцов гидрофонов, — закончил он, подводя Мишу к строгому на вид юноше лет двадцати, одетому в синий комбинезон, со множеством карманов и застежек «молния».
— Женя… — тихо сказал Дубин, подавая руку.
Вскоре Миша убедился, что его товарищ по работе, механик Дубин, в общем очень милый и приятный и, действительно, как охарактеризовал его Владимир Иванович, искусный механик, обладал своеобразным характером. По любому, даже самому пустяковому делу, он всегда говорил с такой сосредоточенностью и серьезностью, будто решал проблемы мирового масштаба. Если ему кто-нибудь задавал вопрос: «Не привязать ли этот провод ниткой, чтобы удобнее было паять?», он отвечал примерно так: «Не взлетит ли на воздух вся лаборатория оттого, что я привяжу провод?…» А показывая Мише обыкновенный стол, где должны находиться паяльник, олово и канифоль, он говорил с таким таинственным видом, словно сообщал об открытом им заговоре.
Первый день практики прошел Для Миши незаметно и быстро. В середине дня рассыльная занесла в комнату маленький ящик, доверху наполненный прозрачными пластинками и кубиками, попросила расписаться в какой-то бумажке и ушла. Вместе с ней вышел из комнаты и Владимир Иванович.
— Пьезоэлементы… — таинственно прошептал Женя, кивком головы показывая Мише на ящик. Так как практикант промолчал, то Женя счел необходимым сообщить кое-какие подробности об институте. — У нас в нижнем этаже, — заговорил он, глядя на Мишу — имеется цех, где выращиваются кристаллы сегнетовой соли, из которых делаются эти самые пьезоэлементы. Очень забавно… стоят большие банки с раствором сегнетовой соли, а в них, по мере того как испаряется вода, растут кристаллы. Вот такие иногда вырастают… — развел он руками. — Затем кристаллы пилят на пластинки. Потом поверхность пластинок покрывают электропроводным слоем… и получается пьезоэлемент. Вы знаете, как он работает?
Мише хорошо было известно, что такое пьезоэлемент и как он действует. Но его забавляла таинственность, с которой рассказывал об этом механик, и потому он попросил его объяснить.
— Вот смотрите… — продолжал Женя, вынимая из ящика одну из пластинок и не замечая иронического взгляда Миши. — Вы видите, что поверхность у нее покрыта словно серебром. Это электропроводные слои. Теперь, что получается?… Вы присоединяете к этим серебристым поверхностям провода с электрическим напряжением — пластинка сразу немного удлиняется. Незаметно для глаз, конечно. На очень маленькую величину. А если подключить переменное напряжение? Что будет? А получится то, что пластинка попеременно начнет удлиняться и укорачиваться. Вибрировать! — глаза молодого механика загорелись. Вибрировать! Колебаться! — продолжал он, быстрым движением пальцев показывая, как именно должна вибрировать пластинка. — Это свойство некоторых кристаллов расширяться и сужаться под влиянием электрического напряжения и называется пьезоэффектом. Теперь посмотрите, где это можно применить на практике. Можно сделать излучатель звука. Если такую вибрирующую пластинку из сегнетовой соли прижать, например, к мембране, то она тоже начнет колебаться вместе с пластинкой и излучать звук в воздух или в воду. Самый высокий, даже уже не слышимый человеческим ухом звук — ультразвук, может вырабатывать излучатель, построенный из принципа пьезоэффекта!
— Очень интересно, — заметил Миша.
— Это еще не все, — продолжал механик, чуть-чуть улыбнувшись. — А как устроены гидрофоны — приемники звука в воде? Разные, конечно, бывают, но наиболее чувствительные — это те, что работают на принципе пьезоэффекта. Тут уже играет роль закон обратимости… Пьезоэлемент, если к нему подводить электрическое напряжение, сжимается или расширяется. А если его самого сжимать, и расширять, то на его проводящих поверхностях появится электрическое напряжение. Представьте себе мембрану! Она, конечно, как и всякая мембрана, круглая пластинка из упругого материала: железа, дюралюминия или слюды всегда колеблется, незаметно для глаза, от звука — волнообразных колебаний в воздухе или в воде. Значит, если к мембране прикрепить пьезоэлемент, то мембрана будет его немного сжимать и растягивать. На поверхности кристалла образуется благодаря этому переменное электрическое напряжение. Таким образом, все это устройство будет принимать звук и превращать его в электрические колебания, — что и полагается делать любому гидрофону. Вам ясно?
— Очень ясно. Спасибо, — ответил Миша, сдержанно улыбаясь. — А теперь я вам расскажу, как решается задача направленности в приеме звука: нам важно, чтобы гидрофон принимал хорошо только звук, поступающий из определенной точки. Вот, слушайте…