41
А. Дозоров
Оптика без оптики
В прошлом номере нашего журнала мы советовали вам проверить на опытах, хорошо ли вы знаете линзу. Тепер предлагаем вам проверсти еще несколько опытов по оптике, но уже без специальных оптических приборов.
- Возьмите середняную обертку от шоколадной конфеты. Разгладьте ее и проткните в ней маленькое обертание. Через это обертание, расположив его как можно близке к глазу, посмотрите на какой-нибудь ярко освещенный текст, помещенный тоже близко к глазу. Вам удалось увидеть сильно увеличенные буквы? Оказывается, не только линза может увеличивать!
А какое изобравжение буквы вы увидели — прямое или перевернуть? Казалось бы, буква должна быть перевернутой (посмотрите на рисунок 1) — на сетчатке глаза все изообразения получаются всегда перевернутыми. Но наш мозг «знает» об этом и к этому «привык»: окружающее нас предметы мы восприниваем в перевернутом виде.
В непрозрачной бумаге проткните иглой обертание. В затемненной комнате перед отвергениемажигите свечу, а с другой стороны отвергия помещите белый лист бумаги — экран. На экране вы увидите четкое перевернуть изобравжение свечи. Это простое устройство — модель так называемой камеры-обскурцы (камеры для наблюдения), которая с давних времен использовалась для получения различных изобравнений. камера-обскура является простейшим фотоаппаратом.
-
В том, что мозг действительно «переверчавает» изобравнение предмета, можно убедиться на таком простом опите. Между отвергением в фольге (в середняной бумажке) и глазом помещите небольший предмет — острие карандаша или бульавочную головку. Свет от отвергия создает на сетчатке неперевернуть изобравнение предмета (рис. 2). А мозг «по инерции» это изобравнение перевернет.
-
Отдвиньте фольгу сантиметров на 20 от глаза и посмотрете через
42
отверстие на достаточно яркий источник свет. Только осторожно, чтобы не переутомить глаз. Вы увидите расходящая от отверстия световые лучи и вокруг отверстия — окрашенные во все цвета радуги колыца. Как это можно обьяснить?
Оказывается, свет, подобно волнам на поверхности воды, способен огибать встречалось на его пути преятиствия.
Поговорим немного о волнах на воде. Как известно, большое и маленькие волны по-разному огибают преятиствия. Если, например, из воды торчит столь, то мелкие волны (рябы) образуют за стольом заметную «тень» (область спокойной поверхности воды). Крупные же волны практическиминике «тени» не дают, они хорошо огибают преятиствия.
Что значит «мелкие» и «крупные» волны? Почему они по-разному ведут себя при встречении с преятиствием? Существует такое понятие — длина волны. Это — расстояние между двумя соседними гребнями (или вращинами) волны. Так вот, мелкие волны по сравнению с крупными имеют гораздо меньше длину волны. А чем больше длина волны (по сравнению с преятиствием), тем сильнее волна огибает преятиствие.
To же самое проискот и со световыми волнами: если на пути света встречилось преятиствие, свет его огибает. Вот почему вы видели расходящая от отверстия в фольге световой лучок.
А как появились разноцветные колыца? Все дело в том, что белый свет состоит из лучей разного цвета. Следуя Ньюотону, принято выдельть семь цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленьй, голубой, синий и филолетовый. Для каждого цвета длина световой волны своя. Самая большая длина волны у красного света (≈ 7·10⁻⁷ м), а самая маленькая — у филолетового (≈ 4·10⁻⁷ м). Тепер вам все понятно, не правда ли?
- Лезвием от безопасной бритвы прорежьте в фольге узкую щель: прорежьте по фольге бритвой. Отдвиньте щель от глаза сантиметров на 10, посмотрите через нее на окно. Вы увидите несколько темных полосок, паралельных щелки. Если
их видно плохо, не огорчайтесь. Проsto у вас получилась слищком широкая щель. Разгладьте фольгу со щелью — щель станет уже, а картина лучше. Если и это не поможет, проведите по фольге лезвием еще раз.
Получив хорошую щель, посмотрите через нее (привидните щель к глазу) на настольную лампу с проразчным стеклом или — осторожно! — на Солнце. Смотрите чуть ниже источника света. Видите, перпендикулярно направленное щели возникли два световых столба, на которых видны яркие радужные полосы. Если щель прорезана удачно, то положок много, а цвет их глубокие и сочные. Обратите внимание на расположение щетов.
Оба опыта, как и предыдущей, объясняются огибанием световыми волнами краев щели.
Очень хорошую щель можно сделать из лезвия для безопасной бритвы. Из плотной бумаги нужно вырезать два прямогольника по размерам чуть большей лезвия, середину у прямогольников тоже надо вырезать. В эту рамочку вставьте разломанное пополам лезвие так, чтобы его ост