|
|
|
Главная > Это интересно > Сто тысяч почему > Оптика. Часть 2 > Ответы. Оптика. Часть 2 11. Луч прожектора ослабляется не только потому, что идет расходящимся пучком, но и вследствие атмосферного рассеяния. (Если бы рассеяния не было, то луч сбоку был бы невидим.) По этим причинам интенсивность пучка падает экспоненциально. Поэтому видимый луч обрывается довольно резко. 12. Коричневый цвет дымки обусловлен главным образом избирательным поглощением света двуокисью азота, присутствующей в атмосфере. 13. Венцы вокруг солнца и луны обусловлены дифракцией света на маленьких каплях воды, которые оказываются на линии зрения. Световые лучи, идущие с разных сторон водяной капли, интерферируют друг с другом. При этом возникают светлые и темные кольца, соответствующие интерференционным максимумам и минимумам, угловое положение которых зависит от размеров капли и от длины световой волны. Если капли одинаковы по размеру, то удается различить кольца различных цветов, причем наружные кольца соответствуют более длинноволновому излучению (красный свет), а внутренние — коротковолновому (синий цвет). 14. Несмотря на соответствующие исследования, смысл желтых противотуманных фар до сих пор остается неясным. Если радиус частиц меньше 0,4 мкм, то синий свет рассеивается сильнее, чем красный. В таком случае желтый свет будет лучше проходить сквозь туман, так как он имеет большую длину волны, чем синий и зеленый. Однако если размеры частиц 0,4 - 0,9 мкм, то результат может оказаться совершенно противоположным. Для частиц еще большего размера, какие обычно составляют туман, желтый свет не имеет никаких преимуществ. Впрочем, возможно, что здесь играет роль поглощение света каким-то конкретным типом взвешенных частиц. 15, 16. Во всех этих случаях свет рассеивается на очень малых частицах. Здесь также применима модель Рэлея, справедливая для частиц, размер которых много меньше длины волны видимого света. Поскольку при таких условиях синяя компонента света рассеивается сильнее красной, взвешенные частицы молока и частицы дыма со стороны источника или сбоку кажутся синими. Если же смотреть на просвет, они становятся желтыми или красными. (Внизу дым костра виден в свете, идущем от неба из-за спины смотрящего, а выше — на фоне неба.) Если размер частиц близок к длине волны видимого света, то при анализе процесса рассеяния нужно пользоваться теорией рассеяния Ми. Когда дым сигареты вдыхают, конденсация паров воды, выходящих изо рта при дыхании, на частицах дыма увеличивает радиус последних, и они становятся по размеру сравнимы с длиной волны света, так что лучше рассеивают уже не синий, а желтый свет. 17. Игра цветов в мыльной или масляной пленке объясняется интерференцией света на тонкой пленке. Вкратце этот механизм можно объяснить так. Свет, отраженный от верхней поверхности пленки, интерферирует со светом, отраженным от нижней. Положение максимумов и минимумов интерференции зависит от длины волны света, а также от показателя преломления и толщины пленки. Если толщина пленки меньше четверти длины волны света и пленка с обеих сторон окружена воздухом (как, например, мыльная пленка, натянутая на вертикально расположенное проволочное кольцо), то при интерференции волны взаимно гасятся, и пленка кажется темной. Рассматривая последовательно все более толстые пленки, мы обнаружим, что в результате интерференции усиливается все более длинноволновое излучение. Если тонкую мыльную пленку, расположенную вертикально, осветить белым светом, то верхняя ее часть может оказаться достаточно тонкой и поэтому будет темной. Ниже пленка утолщается, и цветные полосы на ней будут обусловлены максимумами интерференции для соответствующих длин волн. Однако появление светлой полоски прямо под темной частью пленки выглядит довольно загадочно. Оказывается, в этой части толщина пленки такова, что вследствие интерференции здесь частично усиливаются все волны видимого спектра, поэтому наблюдатель видит отраженный белый свет (согласно предположениям Бэймена и Итона). 18. Если фотография сделана с надлежащей экспозицией, то лучи могут появиться на ней из-за мерцания звезды. Лучи могут быть также обусловлены дифракцией света звезды на прямых участках края диафрагмы объектива. Диафрагмы объективов обычно не совершенно круглые, а состоят из большего числа прямых отрезков, что позволяет регулировать отверстие диафрагмы. Зрачок человеческого глаза также не идеально круглый, и дифракция света на прямых участках края отверстия может создавать впечатление звездных лучей. Такие лучи всегда появляются парами. 19. Ультрафиолетовое излучение, поглощаясь органическими молекулами красок, нарушает молекулярные связи. Это в конце концов приводит к потере пигментом его окраски. Выцветание красок под действием ультрафиолетового излучения, как выяснилось, представляет серьезную опасность для картин, экспонируемых в современных музеях, где для создания равномерного освещения широко используются обычные люминесцентные лампы, свет которых имеет известную долю ультрафиолетового излучения. Теперь картины или лампы закрывают ультрафиолетовыми фильтрами или же вновь начинают использовать для освещения обычные лампы накаливания. 20. Пока еще светящиеся смерчи, как и вообще смерчи сами по себе, не получили надлежащего объяснения. Скорее всего, свечение смерча связано с происходящими в нем электрическими разрядами. Исп. литература: Физический фейерверк (Вопросы и ответы по физике) — М.: Мир, 1979 Главная > Это интересно > Сто тысяч почему > Оптика. Часть 2 > Ответы. Оптика. Часть 2 |
|
© Натали, Алекс и К° 2003 - 2011 г.
|
