Техника - молодёжи 1939-04, страница 62

РАДУЖНЫЕ ПЛЕНКИ ЗАДАЧИ

э. зеликович

Грязная лужа вблизи автомобильных стоянок обнаруживает иногда неожиданную и несвойственную ей, на первый взгляд, способность: ее поверхность отливает чистейшими, яркими цветами радуги. Это явление наблюдается также на мыльных пузырях, на поверхности воды рек, на крыльях насекомых, на старых оконных стеклах.

Проделайте такой опыт. Опустите в миску с водой каплю керосина. Капля растечется по поверхности воды, и через некоторое время слой керосина засияет великолепными красками радуги. Однако нэ <в грязной воде, ни в мыльном растворе нет ничего хоть отдаленно напоминающего богатое разнообразие цветов спектра. В чем же тогда причина этого явления?

Во всех перечисленных случаях мы имеем дело с очень тонкой прозрачной пленкой. Как известно, луч света состоит из ряда электромагнитных волн, имеющих различную длину. Поэтому световые волны вызывают в нашем глазу ощущение различных цветов. Так, длина волны примерно в

770 миллимикронов соответствует красному цвету, / 530 . зеленому цвету,

895 . „ фиолетовому и т. д

Луч света, состоящий из волн разнообразной длины —от 770 до 395 миллимикронов, производит в глазу ощущение белого цвета. Если устранить из этого луча волны, длина которых соответствует, например, красному цвету, то смесь оставшихся лучей даст зеленовато-синий цвет. Заметив это, проследим путь луча, упав

шего на тонкую прозрачную пленку. Рассмотрим вкратце принципиальную сторону явления, схематически изображенного на рисунке 1.

На тонкую пленку падают одновременно два луча. Луч АБ, отразившись частично в точке Б, направится по БД. Но частично он проникнет в глубь пленки и, отразившись от ее внутренней поверхности в точке О, направится по ОГЕ. Второй луч, ВГ, отразившись в точке Г, направится тоже по ГЕ.

J Таким образом, по линии ГЕ идут одновременно два слившихся луча, попавших на эту линию двумя путями —АОЕ и В|р. Путь первого луча длиннее пути второго. Но прохож

дение излишка пути требует дополнительного времени, вследствие чего первый луч выйдет из точки Г позже второго. Поэтому отдельные волны первого луча будут отставать на линии ГЕ от соответствующих волн второго луча.

Рассмотрим случай, при котором длина дополнительного пути, проходимого первым лучом, равна длине одной световой волны красного света (рис. 2).

Волны обоих лучей ГЕ, соответствующие красному свету, сместятся друг относительно друга на целую фазу. При этом одинаковые фазы волн красного света совпадут: гребни окажутся против гребней и ложбины против ложбин. Такое взаимодействие волн (интерференция) вызывает усиление света, в дайнам случае красного.

Вдвое более короткие волны обоих лучей фиолетового света сместятся друг относительно друга уже на целые две фазы. Эффект будет тот же: совпадение одинаковых фаз и, следовательно, усиление фиолетового света.

Однако волны лучей зеленого света сместятся в этом случае друг относительно друга на полторы фазы. Это даст совпадение уже не одинаковых, а противоположных фаз. Гребни волн одного луча совпадут с ложбинами волн другого, и наоборот. При таком взаимодействии волны уничтожают друг друга, т. е. зеленый цвет выпадает из белого луча, и смесь лучей оставшихся цветов будет уже не белой, а пурпурно-фиолетовой.

Толщина какойЧпибо тонкой пленки не всюду одинакова; в разных местах пленки погашаются волны лучей различных цветов, поэтому поверхность пленки может отливать не каким-либо одним цветом, а всей богатой гаммой спектра.

Описанный случай интерференции света рассмотрен здесь лишь элементарно, в общих чертах. В действительности же это явление значительно сложнее. Лучи света испытывают на пленке многократное отражение. Кроме того, входя и выходя из нее, они каждый раз преломляются. Однако сказанное в достаточной мере объясняет причину возникновения даже на мутной пленке ярких цветов радуги.

Рас. 2.

СКОЛЬКО СУТОК?

Как-то после урока географии Володя предложил своему товарищу вопрос:

— Скажи, в течение скольких суток иа всем земном шаре будут писать и говорить: сегодня 1939-й год?

Приятель ответил, не запинаясь:

— Раз 1939 на 4 не делится, то год не високосный, значит, 365 дней.

— Неверно! — сказал Володя.

Между друзьями разгорелся спор.

Кто из них прав?

ВЕЛОСИПЕДИСТ

Велосипедист ехал из одного колхоза в другой. Когда он проехал */, пути, лопнула шина. На остальной путь, пешком, он затратил вдвое больше времени, чем на велосипедную езду.

Во сколько раз велосипедист ехал быстрее, чем шел?

Однажды мой приятель купил на базаре два мешка яблок и мешок орехов. Мешки с яблоками, весом по 8 килограммов, он перевязал веревкой и перекинул через левое плечо, так что по каждую сторону свешивалось по мешку. Мешок с орехами, весом в 15 килограммов, завязанный веревочкой, он перекинул через правое плечо и конец веревочки привязал спереди к поясу.

Пройдя некоторое расстояние, мой приятель почувствовал, что заболело правое плечо. Тогда он переместил большой мешок на левое плечо, а два меньших на правое. Но, пройдя еще некоторое расстояние, он почувствовал боль в левом плече.

«Странно! Два мешка весом в 16 килограммов кажутся более легкими, чем один в 15 килограммов», удивился он.

Чем это объяснить?

м. /ЕЛОУсов

ВОДНЫ КРАСНОГО СВЕТА

63