29
Профессор Эверетт, обсуждая явление миража («Nature» 19 ноября 1874 г.), показал, что для образования резко очередных миражей необходимо наличие горизонтальной плоскости с максимальным коэффициентом преломления. При движении вверх и вниз от этой плоскости оптическая плотность уменьшается пропорционально расстоянию от нее.
Горизонтальный или почти горизонтальный луч отклоняется к плоскости с максимальной плотностью и пересекает ее *). Затем он меняет свою кривизну и снова отклоняется к плоскости, которое пересекает снова и снова, проходя по траектории, близкой к синусоне.
Наблюдая траекторию луча света в сосуде, наполненном растором соли (оптическая плотность растора увеличалась с глубиной), я подумал,
*) О природе миража рассказывается в стате Г. Я. Мякишева «Прицип Ферма и законы геометрической оптики» («Квант» № 11, 1970).
что, изменяя коэффициент преломления жидкости, можно было бы заставить луч перемещаться по синусоне.
В результате получился довольно красивые опыты, которые можно показать в аудитории. По-видимому, стоит их опубликовать, хотя, как я узнал позже, подобные эксперименты были уже описаны Винером.
Я сделал сосуд из толстого листового стекла длиной приблизительно 50 см, высотой 10 cm и шириной 2 см. На 3 см наполнили его концентрированным растором квасцов, а сверху наиллел слой водного растора спирта (~10%) толщиной в 3 см. (Добавка спирта повышает коэффициент преломления воды.) Доливать воду в сосуд нужно осторожно при помощи пипетки, форма которой показана на рисунке 1.
В качестве жидкости с высоким коэффициентом преломления, удаленный все которого больше удалного веса воды, но меньше удалного веса растора квасцов, я использовал смесь
31
Рис. 5.
бится от нагревая. Я весма успешно использовал гипсовые пластинки, отлиты из aleбастра (обожженого гипса) на толстом листовом стекле, хотя эти пластинки хруплке и недолговечные. Возможно, очень хорошо были бы пластинки из шифера (кровельного сланца), так как они выдерживают довольно сильный нагрев и их можно сделать плоскими и гладкими.
Пластинки нужно посыпать только слоем песка, чтобы установить отражение от поверхности. Поверхность песка должна казаться совершенно robustой. Для успешного проведения эксперимента нужно абсолотно повная пустыня; поэтому не считайте, что вы уделили слишком много внимания регулированию пластинок. На одном конце пустыни нужно создать искусственное небо. Лучше всего использовать большое зеркою, установленное на окне и отражающей небо.
Между небом и пустыней нужно установить небольшую цепь гор, вырезанных из картона. Отдельные вершины должны иметь высоту от 1 до 2 см, а долины между ними — лишь немного возвышаться над уровнем пустыни. Общее расположение показано на рисунке 5.
Затем пластинки нагреваются с помощью газовых горёлок, которые нужно время от времени передвигаться, чтобы нагрева было равномерным.
Если мы теперь посмотрим вдоль пустыни немного выше уровня песка, мы увидим горы, четко выделяющиеся на фоне неба: по мере повышения температуры перед горной цепью начинает образовать осеро, и че-
Рис. 6.