从海底来的回声

人们有很长的一段时间，没有从回声得到一点好处，后来才想出一个方法，利用它来测量海洋的深度。这件发明是偶然得到的。1912年，一只很大的游船“泰坦尼克”号跟冰山相撞沉没了，几乎全部乘客遭了难。为了保证航行的安全，人们想在浓雾里或者夜里行船的时候，利用回声来发现前进路上有没有冰山。这个方法实际上并没有成功，但是引出了另外一个想法：利用声音从海底的反射来测量海洋的深度。这个想法已经取得成功。
　　

　　图144是这种装置的简图。在船的一侧的底舱里靠近船底的地方有一个弹药包，在燃烧的时候发出剧烈的声响。这声波穿过水层到了海底，反射以后的回声折回到水面上来，由装在舱底的灵敏的仪器接收下来。一只准确的时钟计量出了声音从发出到回声到达相隔的时间。我们已经知道了声音在水里的速度，就很容易算出反射面的距离，换句话说，就是测出了海洋的深度。
　　
　　这种测量海洋深度的装置叫做回声测深器，在测量海洋深度的工作上起着极大的作用。应用从前的测深器，只能在船只不动的时候测量，而且要花许多时间。那系着测锤的绳要通过轮盘垂下去，而且垂下得相当慢（每分钟约150米）；把它从海底提出来也是这么慢。因此，要测量3公里的深度，用这个方法就得花3刻钟。如果采用回声测深器，同样的测深工作只要几秒钟就完成了，而且测量的时候轮船仍旧可以照常行驶，所得到的结果也比用测锤的方法可靠得多，精确得多。最新的测深工作所得到的误差不超过1／4米（这时候时间的测量要精确到误差不超过1／3000秒）。
　　
　　如果说深海的深度的精确测量对于海洋学有重大意义，那么，在浅水的地方进行又快又精确可靠的测深工作，对于航海是有真正帮助的，这可以保证航行安全：由于回声测深器的帮助，船只就能够大胆而且很快地向岸靠近。在现代的回声测深器里，已经不是用一般的声音，而是用非常强的“超声波”，是人的耳朵听不到的声音，它的频率大约每秒几百万次。这样的声音是由放在很快的交变电场里的石英片（压电石英）的振动产生的。
　　