Ci sono molte cose in natura, amico Orazio,
Che i nostri saggi non hanno mai sognato.
Shakespeare. Amleto (dopo aver letto questo articolo).
Il titolo dell'articolo è degno di un pazzo? Destra. Ma il fatto è che i risultati dell'esperimento sono degni anche della fantasia di un pazzo. E il titolo è abbastanza coerente con il contenuto dell'articolo. Inoltre, gli esperimenti sono stati eseguiti la vigilia di Capodanno, che è quasi la stessa della vigilia di Natale. Quindi, se hai iniziato a leggere l'articolo stando in piedi, allora è meglio sederti e, se sei seduto, tieniti saldamente alla sedia. I risultati saranno sbalorditivi. Probabilmente non ci crederai. Bene. Devi solo controllarli. Testare è sempre più facile che fare un esperimento per la prima volta.
Percorso del raggio laser in un prisma
Tutto è iniziato più o meno di solito. L'autore dell'articolo ha passato un raggio laser attraverso un prisma …
Sappiamo tutti che la scia di un raggio di luce nell'aria è invisibile. Se non vediamo la sorgente luminosa e / o l'oggetto da essa illuminato, allora solo danzando nell'aria particelle luminose di polvere o particelle di nebbia possiamo rilevare la presenza del passaggio di un raggio di luce. Il caso è completamente diverso nel caso del vetro. È chiaramente visibile la traccia di un raggio laser che passa attraverso un prisma di vetro completamente trasparente (foto 1). Inoltre, si può vedere non solo la "traiettoria" (segmento di linea retta) del raggio, ma anche il suo riflesso nelle facce del prisma.
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Foto 1. La linea spessa superiore all'interno del prisma - è una traccia luminosa di un raggio laser che passa attraverso le estremità del prisma. Abbassa - questo è un riflesso di questa traccia nella faccia inferiore. Si può vedere che le estremità del prisma brillano abbastanza intensamente.
Qual è il problema qui? Dopo tutto, non ci sono particelle di polvere o particelle di nebbia all'interno del vetro?
Le particelle di nebbia (particelle d'acqua), con le loro dimensioni e concentrazione sufficienti nell'aria, riflettono bene la luce. Pertanto, vediamo nebbia e nuvole. Ma di notte, di regola, non vediamo né nebbia né nuvole. Apparentemente, il punto qui non è solo nella dimensione delle particelle d'acqua e nella loro concentrazione, ma anche nella forza della luce. Pertanto, non vediamo i normali raggi di luce che passano attraverso il prisma all'interno del prisma. Possiamo vedere i raggi laser, e così bene che non vediamo nulla dietro la traiettoria del raggio di luce, non traspare.
Nella nebbia più fitta, possiamo ancora vedere la nostra mano se è abbastanza vicina ai nostri occhi. La traiettoria del raggio laser (tl) all'interno del prisma ha uno spessore di circa 1 millimetro. Ma questo spessore è già sufficiente per non vedere nulla dietro questo raggio. Guardando il TL, è difficile immaginare che un raggio laser, sfondando una simile "nebbia", possa passare molti centimetri o addirittura metri nel vetro.
Perché vediamo tll? Apparentemente, per la ragione che alcuni dei componenti delle particelle di vetro, come le particelle di nebbia, riflettono parte della luce laser. Queste particelle si trovano molto densamente, ma d'altra parte non notiamo l'indebolimento del raggio laser come risultato di questo processo.
Si potrebbe provare a misurare la potenza della luce emessa da una sezione di tll per prevedere quanto lontano nel vetro può viaggiare il raggio laser prima che il raggio venga attenuato della metà. Ma sarebbe molto più interessante conoscere la dimensione delle particelle che formano la "nebbia" nel bicchiere e di cosa sono fatte.
Traccia del raggio laser in una lastra di vetro
Nel corridoio del mio attuale appartamento c'è un tavolino stretto con un piano in vetro. La sua larghezza è di 48 cm, lo spessore del vetro è di 8 mm. Il vetro è trasparente, incolore. I bordi di questo bicchiere sono così ben rifiniti che è impossibile tagliarli e sembrano abbastanza lisci. Ma, ovviamente, non sono lucidati o lucidati per avere qualità ottiche. Non sembrano trasparenti.
Ma si è scoperto che questo non è un ostacolo per il raggio laser. Il raggio laser attraversa questi bordi e, con una direzione iniziale appropriata, può spostarsi ulteriormente nel vetro senza uscire. Apparentemente, c'è un effetto guida della luce.
Era qui, in questo tavolo, che era nascosta una sorpresa, un incredibile effetto di luce, molto più incredibile della traiettoria di un raggio laser in un prisma.
Conosciamo tutti la decomposizione della luce in colore da un prisma. Newton avrebbe assicurato che fosse impossibile ottenere un'ulteriore decomposizione di questi componenti del colore. La luce verde rimane verde e la luce gialla rimane gialla. Pertanto, mi ha colpito che la traccia iniziale della traiettoria del raggio laser verde nel vetro non fosse chiaramente verde. Inoltre, è stata seguita da un'area verde, e poi di nuovo non verde. Questo fatto doveva essere documentato.
L'autore ha dovuto attaccare il laser in modo da liberare le mani per fotografare. Ma non era più possibile ottenere proprio questo effetto. Ma l'effetto non è stato meno sorprendente.
Foto 2. Nella foto sopra, approssimativamente al centro dell'immagine, si vede un raggio che va da destra a sinistra e che poi sembra scomparire, entrando in una striscia più luminosa di colore verde. Nella foto sembra una corda con fili multicolori. Se ingrandisci un po 'la foto, noterai che uno dei "fili" è marrone. Sotto (foto 3) con un'esposizione più lunga mostra lo stesso raggio. Ti sarà più facile rivederlo con un po 'di ingrandimento. Uno dei "fili" di questo raggio ti apparirà giallo.
Foto 3. In alto a sinistra, una sottile trave (incorniciata da bordi verdi) si allontana attraverso l'intera foto, che può essere chiamata "zebra", ma non in bianco e nero, ma bianca e gialla. Questo raggio, in teoria, dovrebbe anche essere verde e, naturalmente, dello stesso colore e non imitare una zebra. Parte della doga in legno è visibile in alto a destra. Copre il punto luminoso di ingresso del raggio laser nella lastra di vetro. Nella foto 2, a causa della bassa esposizione, questo binario è praticamente invisibile (sembra assolutamente nero. È visibile solo il bordo verde scuro).
Sfortunatamente, la fotocamera non vede affatto ciò che vede l'occhio.
Nelle foto 2 e 3 l'80% dell'area delle foto a sinistra è occupata dal vetro (il piano del tavolo "vetro"). Provenendo dal centro del bordo inferiore della foto 2, quello che sembra un pezzo di corda spessa è in realtà il bordo del vetro. Nella foto 3, nello stesso punto c'è qualcosa che assomiglia di più a un listello di legno grezzo - in effetti, è lo stesso bordo del vetro. Il pezzo di "lastra di legno" con bordi verde scuro nell'angolo in alto a destra nella foto 3 fa parte di un listello di legno. Si trova qui per chiudere il punto luminoso di entrata del raggio laser nel vetro dalla lente. Lo stesso oggetto è nella foto 2 approssimativamente nello stesso posto e per lo stesso scopo, ma è assolutamente invisibile nella foto 2.
Ciò a cui dovremmo interessarci in entrambi gli scatti è un fascio di luce stretto che va al centro dello scatto da destra a sinistra dal punto in cui si incontrano il bordo del vetro e il binario.
Nota: l'inizio di questo raggio in entrambi gli scatti sembra parallelogrammi alternati o, se preferisci, due fili multicolori intrecciati insieme. Nella foto 2 sembrano verdi e marroni, nella foto 3 sembrano gialli e bianchi. In termini di colore, l'immagine 2 è più coerente con la realtà: i bordi di questi parallelogrammi intersecano il raggio con un angolo di circa 45 gradi.
Dall'immagine 2, possiamo dire che questo raggio sembra una corda attorcigliata da fili gialli e bianchi. Ma questo è solo quando guardi la trave da un lato del suo ingresso al vetro. D'altra parte, questo raggio sembra esattamente lo stesso, ma puoi già capire che questi non sono fili ritorti. Dove ci sono giunti a parallelogramma su un lato, i punti medi del parallelogramma si trovano sull'altro lato e viceversa. Cioè, a sinistra ea destra, c'è uno spostamento di mezzo parallelogramma. Dall'alto, il raggio sembra essere monocromatico, come se fosse grigio-marrone. I parallelogrammi gialli appaiono marroni alla vista, ma chiaramente non verdi.
Già qui possiamo notare le differenze dalla teoria: il verde ha cessato di essere verde. Ma se ci si può aspettare un cambiamento nel colore del raggio, allora solo un cambiamento nel colore che attraversa il raggio, come nel caso della decomposizione della luce bianca in un prisma. Di che tipo di "raggio" possiamo parlare quando il cambiamento di colore va lungo il raggio? 1 SEMBRA che questo in natura semplicemente non possa essere. Ma qui vedi un tale miracolo Yudo nella foto. Di nuovo, si potrebbe immaginare che due fasci si siano attorcigliati in una specie di corda, ma i raggi di luce non possono piegarsi e avvolgere nulla. Ma anche quello non è qui. Parallelogrammi a colori alternati sono visibili su entrambi i lati della trave. Per favore dimmi come un raggio può cambiare periodicamente il suo colore lungo il raggio, se non si assume dietro di esso uno sfondo costituito da strisce che cambiano colore? Semplicemente non può esserequesto è persino impossibile da immaginare. Questo può solo essere disegnato. Ma vediamo una fotografia.
L'esperimento è facilmente ripetibile (almeno su questo vetro). Se qualcuno ha difficoltà a ripetere l'esperimento, vieni da me, ripeteremo tutto insieme.
Cambiare l'angolo di entrata del raggio nel bordo del vetro (su un piano parallelo al piano del vetro) praticamente non cambia nulla. Quando il punto di entrata del raggio si trova vicino al piano superiore del vetro, il raggio sembra essere premuto contro di esso dall'interno, poi si rompe, penetra in profondità nel vetro e poi prosegue diventando gradualmente sempre meno luminoso. Dal basso e dall'alto, il raggio dopo la pausa è accompagnato da fili di luce verde brillante, come se premessero contro la superficie del vetro. Né il raggio stesso né questi trefoli escono all'esterno.
È stato testato anche un laser rosso. Allo stesso modo appare nel vetro un raggio, costituito da parallelogrammi di luminosità alternata. Ma se c'è un cambiamento di colore, l'autore non poteva capire. Sono stati utilizzati laser con una potenza di circa 50 milliwatt.
L'autore in questa fase non può spiegare i risultati di questo esperimento.
Interazione di un raggio laser con materiali trasparenti
Quando questo articolo era già stato scritto, l'autore nei suoi minuti liberi ha iniziato a testare tutti i materiali trasparenti a portata di mano. Con il vetro, i risultati sono stati facilmente ripetibili, ovunque fosse possibile vedere la traccia della traiettoria del raggio all'interno del vetro, simile a un colore rosso-marrone.
L'autore ha poi testato un pezzo di plexiglass originario della Cina. Ha mostrato una traccia simile a una traccia in un prisma (foto 1). Una sorpresa, che l'autore avrebbe considerato naturale un paio di giorni fa, lo attendeva con un pezzo di tubo in plexiglass (diametro 80 mm, lunghezza 126 mm, spessore parete 3 mm). In questo muro, la traiettoria del raggio è completamente invisibile. L'autore ha accolto con una certa soddisfazione questo risultato, poiché un paio di giorni fa credeva che la traccia di un raggio laser in una sostanza trasparente fosse invisibile. La sorpresa, già reale, era diversa: il raggio laser non è uscito da questo muro. Un punto di ingresso luminoso era chiaramente visibile, entrambe le estremità del tubo brillavano abbastanza luminose, un arco scuro dell'ombra dalla parete del tubo era visibile sul muro, ma il raggio non usciva dal pezzo di tubo. L'autore ha anche provato a guardare all'interno della parete del tubo dall'estremità: ha visto un arco molto luminoso, decisamente accecante, ma non un punto.
L'autore ha iniziato a cercare altri oggetti del plesso a portata di mano. Dalla traccia è stato trovato un righello (lunghezza 33 cm, spessore 5 mm, i bordi del righello sono smussati e hanno uno spessore di circa 0,5 mm). Questo righello era usato ai tempi in cui esistevano ancora i tavoli da disegno. In questa linea, il pezzo iniziale della traiettoria del raggio laser era chiaramente visibile, ma gradualmente è diventato sempre più indistinto e nemmeno il raggio ne è uscito.
Ricordiamo al lettore che gli esperimenti descritti sono iniziati con un piano di vetro di 48 cm di larghezza: sebbene la scia di raggi al suo interno sia bruno-rossastra, il raggio ne esce e ha lo stesso colore verde dell'ingresso.
Pertanto, ci sono materiali trasparenti completamente diversi. In alcuni di essi il raggio laser verde non è visibile, in altri è visibile e ha un normale colore verde, nel vetro la traccia del raggio laser può risultare rosso-marrone o addirittura sotto forma di una linea retta costituita da parallelogrammi rosso-marroni di luminosità alternata. Il raggio laser può attraversarlo, ma potrebbe non uscire affatto dal materiale, dispiegandosi all'interno del materiale in una linea, la cui luminosità diminuisce verso i bordi.
Johann Kern, Stoccarda
