Det finns många saker i naturen, vän Horatio,
Att våra visdomar aldrig drömde om.
Shakespeare. Hamlet (efter att ha läst den här artikeln).
Är artikelns titel värdig en galning? Rätt. Men faktum är att resultaten av experimentet också är värda fantasin om en galning. Och titeln överensstämmer med innehållet i artikeln. Dessutom gjordes experimenten på nyårsafton, vilket är nästan detsamma som på julafton. Så, om du började läsa artikeln när du stod, är det bättre att sitta ner, och om du sitter, håll sedan fast i stolen. Resultaten blir fantastiska. Du kommer förmodligen inte tro dem. Väl. Du måste bara kontrollera dem. Testning är alltid enklare än att göra ett experiment för första gången.
Laserstrålebana i ett prisma
Det hela började mer eller mindre vanligt. Författaren till artikeln passerade en laserstråle genom ett prisma …
Vi vet alla att spåret av en ljusstråle i luften är osynligt. Om vi inte ser ljuskällan och / eller föremålet upplyst av den, kan vi bara upptäcka närvaron av en stråle av ljus genom att dansa i luften lysande dammpartiklar eller dimma. Fallet är helt annorlunda när det gäller glas. Spåret efter en laserstråle som passerar genom ett helt transparent glasprisma är tydligt synligt (foto 1). Dessutom är inte bara strålens "bana" (rak linje) synlig, utan också dess reflektion i prismaansikten.
Kampanjvideo:
Foto 1. Den övre tjocka linjen inuti prisma - det är ett lysande spår av en laserstråle som passerar genom prismans ändar. Lägre - detta är en återspegling av detta spår i underkanten. Man kan se att ändarna på prisma lyser ganska starkt.
Vad är det här här? När allt kommer omkring finns det inga dammpartiklar eller dimma i glaset?
Dimpartiklar (vattenpartiklar) reflekterar ljuset med sin tillräckliga storlek och koncentration i luften. Därför ser vi dimma och moln. Men på natten ser vi som regel varken dimma eller moln. Tydligen är poängen här inte bara i storleken på vattenpartiklarna och deras koncentration utan också i ljusets styrka. Därför ser vi inte vanliga ljusstrålar som passerar genom prisma inuti prisma. Vi kan se laserstrålarna, och så bra att vi inte ser något bakom ljusstrålens bana, den lyser inte igenom.
I den tjockaste dimman kan vi fortfarande se vår egen hand om den är tillräckligt nära våra ögon. Laserstrålens bana (tl) inuti prisma har en tjocklek på cirka 1 millimeter. Men denna tjocklek är redan tillräcklig för att se ingenting bakom denna stråle. När man tittar på TL är det svårt att föreställa sig att en laserstråle, som bryter igenom en sådan "dimma", kan passera många centimeter eller till och med meter i glaset.
Varför ser vi tll? Av anledningen till att vissa av komponenterna i glaspartiklarna, som dimpartiklar, reflekterar en del av laserljuset. Dessa partiklar är mycket täta, men å andra sidan märker vi inte att laserstrålen försvagas som ett resultat av denna process.
Man kan försöka mäta effekten av ljuset som sänds ut av en del av TLL för att förutsäga vilken bana i glaset laserstrålen kan färdas innan strålen dämpas med hälften. Men det skulle vara mycket mer intressant att veta storleken på partiklarna som bildar "dimman" i glaset och vad de är gjorda av.
Laserstrålespår i en glasplatta
I hallen i min nuvarande lägenhet finns ett litet smalt bord med en glasplatta. Bredden är 48 cm, glastjockleken är 8 mm. Glaset är transparent, färglöst. Kanterna på detta glas är så väl färdiga att det är omöjligt att klippa och verkar vara ganska släta. Men de är naturligtvis inte polerade eller polerade för att ha optiska egenskaper. De verkar inte vara transparenta.
Men det visade sig att detta inte är för mycket av ett hinder för laserstrålen. Laserstrålen passerar genom dessa kanter och kan med en lämplig initial riktning röra sig längre i glaset utan att gå ut. Tydligen finns det en ljusguideffekt.
Det var här, på denna bordsskiva, att en överraskning doldes, en otrolig ljuseffekt, som är mycket mer otrolig än banan för en laserstråle i ett prisma.
Vi känner alla nedbrytningen av ljus genom ett prisma i färgkomponenter. Newton påstods påstås att det var omöjligt att få ytterligare nedbrytning av dessa färgkomponenter. Grönt ljus förblir grönt och gult ljus förblir gult. Därför slog det mig att det ursprungliga spåret av banan för den gröna laserstrålen i glaset helt klart inte var grönt. Dessutom följdes det av ett grönt område och sedan inte grönt. Detta faktum måste dokumenteras.
Författaren var tvungen att fästa lasern för att frigöra händerna för fotografering. Men det var inte längre möjligt att få just denna effekt. Men effekten var inte mindre fantastisk.
Foto 2. På bilden ovan, ungefär i mitten av bilden, ser du en stråle som går från höger till vänster och som sedan verkar försvinna och går in i en ljusare remsa med grön färg. På bilden ser det ut som en sladd med flerfärgade trådar. Om du förstorar bilden lite kommer du att märka att en av "strängarna" är brun. Nedan (foto 3) med en längre exponering visar samma stråle. Det blir lättare för dig att se det igen med viss förstoring. En av "strängarna" i denna stråle kommer att se gul ut för dig.
Foto 3. Till vänster längst upp avgår en smal stråle (inramad av gröna kanter) genom hela fotot, som kan kallas en "zebra", men inte svartvitt utan vitt och gult. Denna stråle, i teorin, borde också vara grön och naturligtvis samma färg och inte efterlikna en zebra. En del av träplattan är synlig längst upp till höger. Det täcker laserstrålens ljuspunkt för inträde i glasplattan. På foto 2, på grund av den låga exponeringen, är denna skena praktiskt taget osynlig (den verkar helt svart. Endast den mörkgröna kanten är synlig).
Tyvärr ser kameran inte alls vad ögat ser.
På bilderna 2 och 3 är 80% av fotona till vänster upptagen av glas (bordsskivan på "glas" -bordet). Kommer från mitten av den nedre kanten av foto 2, det som ser ut som en bit tjockt rep är faktiskt kanten på glaset. På foto 3, på samma plats, finns det något som ser mer ut som en grov trälist - faktiskt är det samma kant på glaset. Biten "träplatta" med mörkgröna kanter i det övre högra hörnet på foto 3 är en del av en träplatta. Den är belägen här för att stänga ljusstrålen för laserstrålen i glaset från linsen. Samma objekt finns på foto 2 på ungefär samma plats och för samma ändamål, men det är helt osynligt på foto 2.
Vad vi bör vara intresserade av i båda skotten är en smal ljusstråle som går mitt i skottet från höger till vänster från mötesplatsen för glasets kant och skenan.
Observera: början av denna stråle i båda bilderna ser ut som alternerande parallellogram, eller, om du föredrar det, som två flerfärgade strängar tvinnade ihop. På foto 2 ser de ut som gröna och bruna, på foto 3 ser de ut som gula och vita. När det gäller färg är bild 2 mer konsekvent med verkligheten. Kanterna på dessa parallellogram skär strålen i ungefär en vinkel på 45 grader.
Från bild 2 kan vi säga att denna stråle ser ut som ett rep vridet från gula och vita strängar. Men det här är bara när du tittar på strålen från ena sidan av dess ingång till glaset. Å andra sidan ser denna stråle exakt likadan ut, men du förstår redan att det inte är snodda strängar. Om det finns parallellogramfogar på ena sidan är parallellogram mittpunkter placerade på andra sidan och vice versa. Det vill säga, till vänster och till höger finns det ett skift på ett halvt parallellogram. Ovanifrån verkar strålen vara monokromatisk, som om den är gråbrun. För ögat verkar de gula parallellogrammen mer sannolikt bruna, men uppenbarligen inte gröna.
Redan här kan vi notera skillnaderna från teorin: grönt har upphört att vara grönt. Men om man överhuvudtaget kan förvänta sig en förändring i strålens färg, går bara en färgförändring över strålen, vilket är fallet med sönderdelningen av vitt ljus i ett prisma. Vilken typ av”stråle” kan vi prata om när färgförändringen går längs strålen? Det verkar som att detta i sin natur helt enkelt inte kan vara. Men här ser du ett sådant mirakel Yudo på bilden. Återigen kan man föreställa sig att två buntar vrids till ett slags rep, men ljusstrålarna kan inte böjas och lindas runt någonting. Men även det är inte här. Alternerande färgparallellogram är synliga på båda sidor av strålen. Berätta hur en stråle med jämna mellanrum kan ändra färg längs strålen, om du inte antar en bakgrund som består av ränder som ändrar färg? Det kan bara inte varadetta är till och med omöjligt att föreställa sig. Detta kan bara dras. Men vi ser ett fotografi.
Experimentet är lätt repeterbart (åtminstone på detta glas). Om någon har några svårigheter att upprepa experimentet, kom till mig, vi kommer att upprepa allt tillsammans.
Att ändra strålens ingångsvinkel i glasets kant (i ett plan parallellt med glasets plan) förändrar praktiskt taget inget. När strålens ingångspunkt ligger nära glasets övre plan verkar strålen pressas mot den från insidan, bryts sedan, går djupt in i glaset och fortsätter sedan och blir gradvis mindre och mindre ljus. Nedifrån och uppifrån åtföljs strålen efter en paus av ljusgröna strängar av ljus, som om de trycker mot glasytan. Varken strålen själv eller dessa trådar kommer ut utanför.
En röd laser testades också. På samma sätt visas en stråle i glaset som består av parallellogram med växlande ljusstyrka. Men om det är en färgförändring kunde författaren inte förstå. Lasrar med en effekt på cirka 50 milliwatt användes.
Författaren kan i detta skede inte förklara resultaten av detta experiment.
Interaktion av en laserstråle med transparenta material
När den här artikeln redan var skriven började författaren i sina lediga ögonblick testa alla transparenta material till hands. Med glas upprepades resultaten lätt, överallt var det möjligt att se ett spår av strålbanan inuti glaset, som liknade en rödbrun färg.
Författaren testade sedan en plexiglasbit ursprungligen från Kina. Han visade ett spår som liknar ett spår i ett prisma (foto 1). En överraskning, som författaren skulle ha ansett naturlig för ett par dagar sedan, väntade honom med en bit plexiglasrör (diameter 80 mm, längd 126 mm, väggtjocklek 3 mm). I denna vägg är strålbanan helt osynlig. Författaren mötte detta resultat med viss tillfredsställelse, eftersom han för ett par dagar sedan trodde att spåret av en laserstråle i en transparent substans är osynlig. Den redan verkliga överraskningen var annorlunda: laserstrålen lämnade inte denna vägg. En ljus ingångspunkt var tydligt synlig, båda ändarna av röret glödde ganska starkt, en mörk skuggbåge från rörväggen var synlig på väggen, men strålen kom inte ut ur rörstycket. Författaren försökte till och med se in i rörväggen från slutet: han såg en mycket ljus, rent bländande båge - men ingen punkt.
Författaren började leta efter andra plexusartiklar till hands. En linjal hittades från spåret (längd 33 cm, tjocklek 5 mm, linjalens kanter är avfasade och har en tjocklek av cirka 0,5 mm). Denna linjal användes de dagar då ritbord fortfarande fanns. I den här linjen var den ursprungliga delen av laserstrålens bana tydligt synlig, men gradvis blev den mer och mer otydlig och strålen kom inte heller ut ur den.
Låt oss påminna läsaren om att de beskrivna experimenten började med en 48 cm bred glasplatta. Även om strålspåret inuti är rödbrunt kommer strålen ut ur den och har samma gröna färg som vid ingången till den.
Således finns det helt olika transparenta material. I vissa av dem är den gröna laserstrålen inte synlig, i andra är den synlig och har en normal grön färg, i glas kan laserstrålespåret visa sig vara rödbrunt eller till och med i form av en rak linje bestående av rödbruna parallellogram med växlande ljusstyrka. Laserstrålen kan passera igenom, men den kanske inte lämnar materialet alls och vrider sig inuti materialet i en linje vars ljusstyrka minskar mot kanterna.
Johann Kern, Stuttgart
