La scoperta non è un'invenzione. L'invenzione può essere una soluzione a lungo ricercata a un problema posto utilizzando fenomeni o meccanismi noti. La scoperta di temi e la scoperta che si tratta di un effetto di cui nessuno sapeva nulla, e quindi non ha cercato, non poteva cercare. Puoi cercare solo ciò che è noto. Come tutti i reperti, una scoperta può essere grande o piccola. Ma si apre, di regola, a persone più o meno preparate, che possono immediatamente apprezzare che ciò che osservano non è solo molto curioso, ma molto probabilmente qualcosa di completamente sconosciuto.
La scoperta dell'elettricità è stata grande nei giorni in cui solo si sapeva che un bastone di lana attira pezzi di carta? In questa forma, questa scoperta è durata per millenni. Nessuno ne ha visto alcun beneficio e nessuno conosce il nome dell'autore o degli autori che per primi hanno notato questo fenomeno. E ora non possiamo fare un passo senza elettricità. I nomi di Faraday o Tesla, che hanno fatto molto per sviluppare la nostra conoscenza dell'elettricità, sono noti a quasi tutti. Ciò che unisce tutte le scoperte è che vediamo sempre qualcosa di insolito in esse e vorremmo conoscerne la causa, anche quando non ci serve.
Quanto sopra è solo un modo di dire. Quando un certo movimento del prisma sul substrato mentre si lavora con il laser, il prisma improvvisamente "lampeggia", come lampeggia una lampadina accesa. Certo, l'effetto non era così forte, ma, tuttavia, era abbastanza forte da interessare e iniziare a cercare la sua causa. Forse questo era dovuto al fatto che il raggio laser è caduto sulla superficie interna della faccia laterale e la luce riflessa ha fatto "lampeggiare" l'intero prisma? Ma tutto si è rivelato l'opposto. Un altro "lampo" è stato notato quando il raggio laser ha toccato la superficie esterna del viso.
È strano. Quando il raggio laser colpisce perpendicolarmente la faccia terminale, in questo punto appare un punto luminoso piuttosto luminoso. Il secondo punto luminoso si verifica nel punto in cui il raggio esce dalla faccia dell'estremità opposta. Entrambi questi punti luminosi illuminano abbastanza bene tutte le sfaccettature del prisma dall'interno.
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.
Se si dirige il raggio in modo che venga riflesso dall'interno da una delle facce laterali, appare un altro punto luminoso, che illumina i bordi del prisma dall'interno. Ma questo effetto è insignificante rispetto al flash che si ottiene quando illuminato da un raggio laser che tocca il bordo laterale dall'esterno. Allo stesso tempo, dal lato opposto del prisma, non sono nemmeno visibili punti luminosi, che potrebbero illuminare il prisma dall'interno. Ma l'intero prisma e specialmente le facce terminali diventano relativamente molto luminosi. Anche il modo in cui il raggio tocca la faccia laterale gioca un ruolo. Quando la direzione del raggio è longitudinale, l'effetto è più pronunciato. Se la direzione del raggio che tocca è perpendicolare al piano passante per l'asse centrale del prisma, l'effetto è quasi impercettibile.
In quale altro modo il raggio può toccare il prisma? Le estremità sono rimaste. E qui aspettava la principale sorpresa. In questo caso, il flash è molto più forte di quando il raggio tocca il piano laterale.
Foto 2. Il raggio laser tocca l'estremità anteriore del prisma. La direzione del raggio è quasi parallela all'estremità anteriore, il punto di contatto è quasi invisibile, ma l'intero prisma è, per così dire, illuminato dall'interno. Nota: nella foto 1, il punto in cui il raggio entra nel prisma è chiaramente visibile, ma il prisma stesso brilla molto meno.
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La direzione del contatto non ha importanza. Il flash è massimo, anche quando le estremità non sono levigate e appaiono opache!
Come spiegare questo fenomeno? L'unica cosa che mi viene in mente è la risonanza. Naturalmente, per un paio di secoli, la luce è stata rappresentata come un'onda. Da tempo si presenta come onde trasversali. Ma le onde trasversali si propagano attraverso la direzione di oscillazione (lungo il raggio). Può questo spiegare il bagliore uniforme e luminoso esattamente delle estremità?
Immagina un normale tamburo, uno degli strumenti musicali più semplici. Ha i fini più sensibili. E sono loro che emettono più fortemente le onde sonore. In questo senso, il prisma trasparente ricorda un tamburo. Ma l'analogia finisce qui. Il lato del tamburo non è sensibile.
È stato osservato qualcosa di simile? Quand'è che la luce "penetra" attraverso la direzione dei raggi? Conosco un estratto da un libro di testo di fisica [H. Vogel. Gerthsen Physik, Springer-Verlag, Berlin Heidekberg, 1995, p. 486] relativo alla riflessione interna totale:
“Un'osservazione più dettagliata (ravvicinata?) Ci mostra i limiti delle possibilità dell'ottica geometrica. Se prendiamo un liquido fluorescente come mezzo ottico meno denso, allora, nonostante la piena riflessione interna, si può osservare un sottile strato fluorescente. Una piccola quantità di luce, quindi, passa attraverso. Ma lo spessore di questo strato è solo di poche lunghezze d'onda; l'intensità diminuisce in modo esponenziale con la distanza dal confine del supporto.
Questo passaggio sembra parlare di una certa quantità di luce che viaggia perpendicolare alla direzione del raggio. Ma il libro di testo lo interpreta come un effetto meccanico quantistico.
All'autore sembra che qui stia accadendo qualcosa di simile. Il raggio non entra nel prisma, riflette solo dalla sua superficie. Tuttavia, tuttavia, la luce in qualche modo "penetra" nel prisma e tutto risplende. Si può presumere che la luce entri nel prisma in una direzione approssimativamente perpendicolare al raggio.
Si può immaginare che in un raggio laser le vibrazioni della luce siano dirette attraverso il raggio in tutte le direzioni. Pertanto, con un'entrata perpendicolare del raggio, come nella foto 1, tutte le direzioni sono equivalenti e quindi il bagliore delle estremità è insignificante. Quando il raggio "tocca" l'interazione è laterale, quindi può prevalere l'influenza di quella parte di luce le cui vibrazioni sono dirette lungo la tangente al raggio. Pertanto, qui vengono trasmesse principalmente solo vibrazioni trasversali, tangenti al raggio laser e simultaneamente parallele al piano (sfaccettatura) del prisma.
L'eccitazione delle vibrazioni trasversali spiega in una certa misura anche il fatto che la direzione di contatto della trave sulla faccia laterale dovrebbe essere longitudinale. Alle estremità, la direzione di contatto del raggio non dovrebbe avere importanza, come è stato mostrato nell'esperimento.
Ovviamente questa è solo una supposizione. Una novità qui sarebbe la propagazione delle oscillazioni attraverso il raggio e la loro cattura dell'intero volume del corpo trasparente. Qualche tipo di interazione con tutto il materiale che il raggio tocca solo?
Con un forte desiderio, il fenomeno descritto può essere interpretato semplicemente come dispersione della luce. Ma sarebbe allora una "dispersione" molto strana. La quantità di dispersione della luce, se fosse la causa della luminescenza del prisma, a quanto pare, dovrebbe essere equiparata all'ampiezza (potenza) della luminescenza del prisma. Come spiegare allora che l'entità di questa dispersione è molto minore quando il raggio attraversa l'intera lunghezza del prisma al suo interno, rispetto a quando il raggio tocca solo il materiale del prisma, senza entrarvi affatto? Dopotutto, la dispersione dovrebbe avvenire proprio quando si passa attraverso il materiale del prisma, quando si supera la resistenza al movimento del raggio? Pertanto, all'autore sembra che l'effetto scoperto abbia qualcosa in comune con il fenomeno della risonanza.
Johann Kern, Stoccarda
