Юный техник 1987-11, страница 30

Чтобы линза давала четкое увеличенное изображение, предмет должен находиться вблизи ее фокуса. Но волны-линзы на поверхности воды редко удовлетворяют этому условию. Правда, среди этих случайных «линз» иногда встречаются и длиннофокусные — тогда дно попадает в фокальную плоскость или оказывается близко к ней. Однако и такой линзой ловец жемчуга мог бы воспользоваться, лишь поднявшись над морем на три или более фокусных расстояния (то есть на три глубины).

Не редкость на поверхности океана и очень протяженные волны, скажем, сто метров или даже километр. Ловец их просто не заметит, зато наблюдатель, находящийся высоко над поверхностью воды, сможет разглядывать сквозь такие волны дно, как в увеличительное стекло!

Но откуда же возьмутся кванты света? Мы знаем, что на больших глубинах темно. Осветить дно помогут большие линзы — гладкие крупномасштабные поверхностные волны. Вспомните, как солнечным днем с помощью лупы вы прожигали деревянную дощечку: стоит сфокусировать на ее поверхность солнечный свет — и она задымится. Если гигантская океанская линза сфокусирует солнечное излучение на дно, то его освещенность в маленьком фокальном пятне (изображении Солнца) может увеличиваться в десятки, сотни и более раз.

Внимательный читатель может возразить: но ведь линза не меняет полного количества световых квантов? Без нее они падали бы на дно равномерно, а с линзой — те же кванты соберутся в маленькое пятно. В среднем туда и обратно через линзу пройдет ровно столько же квантов, рассеянных дном, что и без нее.

Рассуждение это верно, но только в среднем. Когда наблюдатель смотрит через линзу именно на это маленькое светлое пятно, ярко освещенное изображение будет занимать всю поверхность линзы. А неосвещенная область просто останется вне поля зрения. Вот как могут получаться яркие контрасты на поверхности океана.

Теперь подумаем, почему это явление наблюдается не всегда? Нужно удачное стечение обстоятельств. На море должен быть практически полный штиль — допустимы только плавные гигантские волны-линзы. Тогда на дне (если оно оказывается в фокусе) возникают узкие, ярко освещенные полосы. При этом еще и космический корабль на орбите должен быть расположен так, чтобы космонавт мог вести наблюдения сквозь те линзы. Вот тогда он отчетливо различит подводные хребты и долины, увидит с увеличением и более мелкие детали.

— Все-таки не верится,— скажет дотошный читатель.— То, что лупа увеличивает, мы знаем. А вот чтобы она еще и светильником была — это уж слишком.

Ну что же, не верится — можно и проверить. Чтобы смоделировать таинственное явление, которое наблюдали космонавты, вам понадобится самое простое оборудование. Итак, отправимся в космическое путешествие, не выходя из дома.

Солнце лучше всего моделировать направленным источником света: фонариком, проектором для слайдов. Направим луч света на

28