Atklāšana nav izgudrojums. Izgudrojums var būt ilgi meklēts problēmas risinājums, kas radies, izmantojot zināmas parādības vai mehānismus. Tēmu atklāšana un atklājums, ka tas ir efekts, par kuru neviens neko nezināja un tāpēc arī nemeklēja, nevarēja meklēt. Jūs varat meklēt tikai to, kas ir zināms. Tāpat kā visi atradumi, arī atklājums var būt liels vai mazs. Bet tas parasti paveras vairāk vai mazāk sagatavotām personām, kuras uzreiz var novērtēt, ka tas, ko viņi novēro, ir ne tikai ļoti ziņkārīgs, bet, visticamāk, kaut kas pilnīgi nezināms.
Vai elektrības atklājums bija liels tajos laikos, kad par to bija zināms tikai tas, ka vilnas nūja piesaista papīra gabalus? Šajā formā šis atklājums ilga tūkstošgades. Neviens tajā neredzēja nekādu labumu, un neviens nezina autora vārdu vai autorus, kuri pirmo reizi pamanīja šo parādību. Un tagad bez elektrības mēs nevaram spert soli. Faradeja vai Teslas vārdi, kuri daudz darīja, lai attīstītu mūsu zināšanas par elektrību, ir zināmi gandrīz visiem. Visus atklājumus vieno tas, ka mēs vienmēr tajos redzam kaut ko neparastu un vēlētos uzzināt tā cēloni - pat tad, ja tas mums neder.
Iepriekš minētais ir tikai teiciens. Veicot zināmu prizmas kustību uz pamatnes, strādājot ar lāzeru, prizma pēkšņi "mirgo" kā mirgo ieslēgta spuldze. Protams, efekts nebija tik spēcīgs, bet, tomēr, tas bija pietiekami spēcīgs, lai ieinteresētu un sāktu meklēt tā cēloni. Varbūt tas bija saistīts ar faktu, ka lāzera stars nokrita uz sānu sejas iekšējās virsmas un atstarotā gaisma izraisīja visas prizmas "zibspuldzi"? Bet viss izrādījās pretējs. Vēl viens "zibspuldze" tika pamanīts, kad lāzera stars pieskārās sejas ārējai virsmai.
Tas ir savādi. Kad lāzera stars perpendikulāri ietriecas gala virsmā, šajā vietā parādās diezgan spilgts gaismas punkts. Otrais spilgtais punkts notiek vietā, kur stars izstājas caur pretējo gala seju. Abi šie gaismas punkti no iekšpuses diezgan labi izgaismo visas prizmas puses.
Foto 1. Augšējā biezā līnija prizmas iekšienē & mdash; tā ir lāzera stara gaismas pēdas, kas iet caur prizmas galiem. Apakšējā - tas ir šīs pēdas atspoguļojums apakšējā sejā. Var redzēt, ka prizmas gali spīd diezgan spoži.
Ja jūs virzāt staru tā, lai tas būtu atstarots no iekšpuses no vienas sānu virsmas, tad parādās vēl viens gaismas punkts, kas no iekšpuses izgaismo prizmas malas. Bet šis efekts ir nenozīmīgs salīdzinājumā ar zibspuldzi, kas tiek iegūta, apgaismojot to ar lāzera staru, kas no ārpuses pieskaras sānu malai. Tajā pašā laikā no prizmas pretējās puses vispār nav pat redzami spilgti punkti, kas varētu apgaismot prizmu no iekšpuses. Bet visa prizma un it īpaši gala sejas kļūst salīdzinoši ļoti spilgtas. Sava loma ir arī tam, kā sija pieskaras sānu sejai. Kad stara virziens ir garenisks, efekts ir visizteiktākais. Ja pieskaras stara virziens ir perpendikulārs plaknei, kas iet caur prizmas centrālo asi, efekts ir gandrīz nemanāms.
Kā citādi stars var pieskarties prizmai? Galiņi palika. Un šeit gaidīja galvenais pārsteigums. Šajā gadījumā zibspuldze ir daudz spēcīgāka nekā tad, kad stars pieskaras sānu plaknei.
Foto 2. Lāzera stars pieskaras prizmas priekšējam galam. Sijas virziens ir gandrīz paralēls priekšējam galam, saskares punkts ir gandrīz neredzams, bet visa prizma ir it kā apgaismota no iekšpuses. Lūdzu, ņemiet vērā: 1. fotoattēlā vieta, kur stars iekļūst prizmā, ir skaidri redzama, bet pati prizma spīd daudz mazāk.
Reklāmas video:
Aizkustinošajam virzienam nav nozīmes. Zibspuldze ir maksimāla - pat tad, ja gali nav pulēti un šķiet necaurspīdīgi!
Kā izskaidrot šo parādību? Vienīgais, kas ienāk prātā, ir rezonanse. Protams, pāris gadsimtus gaisma tika attēlota kā vilnis. Jau kādu laiku tas tiek pasniegts kā šķērsvirziena viļņi. Bet šķērsvirziena viļņi izplatās visā svārstību virzienā (gar staru). Vai tas var izskaidrot tieši galu spilgto vienveidīgo mirdzumu?
Iedomājieties parastu bungu, vienu no vienkāršākajiem mūzikas instrumentiem. Viņam ir visjutīgākie gali. Un tie ir tie, kas spēcīgāk izstaro skaņas viļņus. Šajā ziņā caurspīdīgā prizma atgādina bungas. Bet līdzība beidzas ar to. Bungas puse nav jutīga.
Vai kaut kas tāds ir novērots? Kad gaisma "iekļūst" visā staru virzienā? Es zinu fragmentu no fizikas mācību grāmatas [H. Vogels. Gerthsen Physik, Springer-Verlag, Berlin Heidekberg, 1995, 486. lpp.], Kas saistīti ar kopējo iekšējo refleksiju:
“Detalizētāks (tuvāks?) Novērojums mums parāda ģeometriskās optikas iespēju robežas. Ja fluorescējošu šķidrumu ņemam kā mazāk blīvu optisko barotni, tad, neskatoties uz pilnīgu iekšējo atstarojumu, var novērot plānu fluorescējošu slāni. Tāpēc neliels daudzums gaismas iet cauri. Bet šī slāņa biezums ir vienāds tikai ar dažiem viļņu garumiem; intensitāte samazinās eksponenciāli, attālinoties no nesēja robežas."
Šķiet, ka šis fragments runā par noteiktu gaismas daudzumu, kas virzās perpendikulāri stara virzienam. Bet mācību grāmatā tas tiek interpretēts kā kvantu mehāniskais efekts.
Autorei šķiet, ka šeit notiek kaut kas līdzīgs. Stars neietilpst prizmā, tas atstaro tikai no tās virsmas. Bet, neskatoties uz to, gaisma kaut kā "iekļūst" prizmā, un tas viss spīd. Var pieņemt, ka gaisma nonāk prizmā virzienā, kas ir aptuveni perpendikulārs staram.
Var iedomāties, ka lāzera starā gaismas vibrācijas tiek virzītas pāri staram visos virzienos. Tāpēc ar sijas perpendikulāru ieeju, tāpat kā 1. fotoattēlā, visi virzieni ir līdzvērtīgi, un tāpēc galu spīdums ir nenozīmīgs. Kad stars "pieskaras", mijiedarbība ir sāniska, tāpēc var dominēt tās gaismas daļas ietekme, kuras vibrācijas ir vērstas gar gaismas pieskārienu. Tāpēc šeit galvenokārt tiek pārraidītas tikai šķērsvirziena vibrācijas, kas pieskaras lāzera staram un vienlaikus paralēli prizmas plaknei (sejai).
Šķērsvirziena vibrāciju ierosināšana zināmā mērā izskaidro pat to, ka sijas kontakta virzienam uz sānu virsmas jābūt gareniskam. Galos stara saskares virzienam nevajadzētu būt nozīmīgam, kā tas tika parādīts eksperimentā.
Protams, tas ir tikai minējums. Jauns šeit būtu svārstību izplatīšanās pāri staram un to uztveršana visā caurspīdīgā ķermeņa tilpumā. Kāda veida mijiedarbība ar visu materiālu, kuram stars tikai pieskaras?
Ar lielu vēlmi aprakstīto parādību var interpretēt vienkārši kā gaismas izkliedi. Bet tad tā būtu ļoti dīvaina "izkliedēšana". Gaismas izkliedes daudzums, ja tas būtu prizmas luminiscences cēlonis, acīmredzot būtu jāpielīdzina prizmas luminiscences lielumam (jaudai). Kā tad var izskaidrot, ka šīs izkliedes lielums ir daudz mazāks, kad stars iet cauri visā tās iekšienē esošajai prizmai, salīdzinot ar to, kad stars pieskaras tikai prizmas materiālam, vispār tajā neiekļūstot? Galu galā izkliedēšanai vajadzētu notikt tieši, ejot cauri prizmas materiālam, vienlaikus pārvarot pretestību sijas kustībai? Tāpēc autoram šķiet, ka atklātajam efektam ir kaut kas kopīgs ar rezonanses fenomenu.
Johans Kerns, Štutgarte
