Det er mange ting i naturen, venn Horatio,
At våre vismenn aldri drømte om.
Shakespeare. Hamlet (etter å ha lest denne artikkelen).
Er tittelen på artikkelen en gal mann verdig? Ikke sant. Men faktum er at resultatene av eksperimentet også er verdige fantasien om en gal mann. Og tittelen stemmer ganske overens med innholdet i artikkelen. I tillegg ble eksperimentene gjort på nyttårsaften, som er nesten det samme som på julaften. Så hvis du begynte å lese artikkelen mens du sto, er det bedre å sette seg ned, og hvis du sitter, så hold deg godt fast i stolen. Resultatene vil være fantastiske. Du vil sannsynligvis ikke tro dem. Vi vil. Du må bare sjekke dem. Testing er alltid enklere enn å gjøre et eksperiment for første gang.
Laserstrålebane i et prisme
Det hele startet mer eller mindre vanligvis. Forfatteren av artikkelen sendte en laserstråle gjennom et prisme …
Vi vet alle at stien til en lysstråle i luften er usynlig. Hvis vi ikke ser lyskilden og / eller gjenstanden belyst av den, kan vi bare oppdage nærværet av en lysstråle ved å danse i luften lysende støvpartikler eller tåkepartikler. Saken er helt annerledes når det gjelder glass. Sporet av en laserstråle som passerer gjennom et helt gjennomsiktig glassprisme er godt synlig (bilde 1). Videre er ikke bare "banen" (rett linjesegment) av strålen synlig, men også refleksjonen i prismeoverflatene.
Kampanjevideo:
Foto 1. Den øvre tykke linjen inne i prismen - det er et lysende spor av en laserstråle som går gjennom endene av prismen. Lavere - dette er en refleksjon av dette sporet i underflaten. Det kan sees at endene på prismen lyser ganske sterkt.
Hva er galt her? Tross alt er det ingen støvpartikler eller tåkepartikler inne i glasset?
Tåkepartikler (vannpartikler), med tilstrekkelig størrelse og konsentrasjon i luften, reflekterer lys godt. Derfor ser vi tåke og skyer. Men om natten ser vi som regel ikke tåke eller skyer. Tilsynelatende er poenget her ikke bare i størrelsen på vannpartiklene og deres konsentrasjon, men også i lysets styrke. Derfor ser vi ikke vanlige lysstråler som går gjennom prismen inne i prismen. Vi kan se laserstrålene, og så godt at vi ikke ser noe bak lysstrålens bane, den skinner ikke gjennom.
I den tykkeste tåken kan vi fremdeles se vår egen hånd hvis den er nær nok til øynene våre. Laserstrålebanen (tl) inne i prismen har en tykkelse på ca. 1 millimeter. Men denne tykkelsen er allerede nok til å se ingenting bak denne strålen. Ser man på TL, er det vanskelig å forestille seg at en laserstråle, som bryter gjennom en slik "tåke", kan passere mange centimeter eller til og med meter i glasset.
Hvorfor ser vi tll? Av den grunn at noen av komponentene i glasspartiklene, som tåkepartikler, reflekterer tilsynelatende deler av laserlyset. Disse partiklene ligger veldig tett, men på den annen side merker vi ikke svekkelsen av laserstrålen på grunn av denne prosessen.
Man kan prøve å måle kraften til lys som sendes ut av en del av tll for å forutsi hvor langt i glasset laserstrålen kan bevege seg før strålen dempes halvparten. Men det ville være mye mer interessant å vite størrelsen på partiklene som danner "tåken" i glasset og hva de er laget av.
Laserstrålespor i en glassplate
Det er et lite smalt bord med glassplate i gangen til den nåværende leiligheten min. Bredden er 48 cm, glasstykkelsen er 8 mm. Glasset er gjennomsiktig, fargeløst. Kantene på dette glasset er så godt ferdig at det er umulig å kutte og ser ut til å være ganske glatt. Men selvfølgelig er de ikke polert eller polert for å ha optiske kvaliteter. De virker ikke gjennomsiktige.
Men det viste seg at dette ikke er for mye av en hindring for laserstrålen. Laserstrålen passerer gjennom disse kantene og kan med en passende startretning bevege seg lenger i glasset uten å gå ut. Tilsynelatende er det en lysguideeffekt.
Det var her, på denne bordplaten, at en overraskelse ble skjult, en utrolig lyseffekt, som er mye mer utrolig enn banen til en laserstråle i et prisme.
Vi kjenner alle nedbrytningen av lys av et prisme til fargekomponenter. Newton angivelig sørget for at det var umulig å oppnå ytterligere spaltning av disse fargekomponentene. Grønt lys forblir grønt og gult lys forblir gult. Derfor slo det meg at det første sporet av banen til den grønne laserstrålen i glasset tydeligvis ikke var grønt. Videre ble det fulgt av et grønt område, og så igjen ikke grønt. Dette faktum måtte dokumenteres.
Forfatteren måtte feste laseren for å frigjøre hendene for fotografering. Men det var ikke lenger mulig å oppnå akkurat denne effekten. Men effekten var ikke mindre fantastisk.
Foto 2. På bildet over, omtrent i midten av bildet, ser du en stråle som går fra høyre til venstre og som deretter ser ut til å forsvinne og går inn i en lysere stripe med grønn farge. På bildet ser det ut som en ledning med flerfargede tråder. Hvis du forstørrer bildet litt, vil du legge merke til at en av "trådene" er brun. Under (foto 3) med lengre eksponering viser samme stråle. Det vil være lettere for deg å se det igjen med en viss forstørrelse. En av "strengene" til denne strålen vil virke gul for deg.
Foto 3. Til venstre på toppen avgår en smal bjelke (innrammet av grønne kanter) gjennom hele bildet, som kan kalles en "sebra", men ikke svart og hvit, men hvit og gul. Denne strålen skal i teorien også være grønn, og selvfølgelig, i samme farge, og ikke etterligne en sebra. En del av trelisten er synlig øverst til høyre. Den dekker lyspunktet for laserstrålen inn i glassplaten. På bilde 2 er denne skinnen praktisk talt usynlig på grunn av den lave eksponeringen (den virker helt svart. Bare den mørkegrønne kanten er synlig).
Dessverre ser kameraet noe ganske annet enn det øyet ser.
På bilder 2 og 3 er 80% av arealet til bildene til venstre okkupert av glass (bordplaten på "glass" -bordet). Kommer fra midten av den nederste kanten av bilde 2, det som ser ut som et tykt tau, er faktisk kanten på glasset. På bilde 3 er det samme sted noe som ser mer ut som en grov trestrimmel - faktisk er det den samme kanten av glasset. Stykket "treplate" med mørkegrønne kanter i øvre høyre hjørne på bilde 3 er en del av en treflate. Den er plassert her for å lukke lysstrålen for laserstrålen i glasset fra linsen. Det samme objektet er på bilde 2 omtrent på samme sted og med samme formål, men det er helt usynlig på bilde 2.
Det vi burde være interessert i begge skuddene er en smal lysstråle som går midt i skuddet fra høyre til venstre fra der kanten av glasset og skinnen møtes.
Merk: begynnelsen av denne strålen i begge skudd ser ut som vekslende parallellogrammer, eller, hvis du foretrekker det, to flerfargede tråder vridd sammen. På bilde 2 ser de ut som grønne og brune, på bilde 3 ser de ut som gule og hvite. Når det gjelder farge, er bilde 2 mer konsistent med virkeligheten. Kantene på disse parallellogrammer skjærer strålen i omtrent en vinkel på 45 grader.
Fra bilde 2 kan vi si at denne strålen ser ut som et tau vridd fra gule og hvite tråder. Men dette er bare når du ser på bjelken fra den ene siden av inngangen til glasset. På den annen side ser denne strålen ut akkurat den samme, men du kan allerede forstå at disse ikke er vridd tråder. Der det er parallellogramfuger på den ene siden, er parallellogram midtpunkter plassert på den andre siden og omvendt. Det vil si at til venstre og til høyre er det et skifte på et halvt parallellogram. Ovenfra ser bjelken ut til å være monokromatisk, som om den er gråbrun. For øyet virker de gule parallellogrammer mer sannsynlige brune, men tydeligvis ikke grønne.
Allerede her kan vi merke forskjellene fra teorien: grønt har sluttet å være grønt. Men hvis man i det hele tatt kan forvente en forandring i strålens farge, så bare en endring i farge som går over strålen, slik det er tilfelle med nedbrytningen av hvitt lys i et prisme. Hva slags “stråle” kan vi snakke om når fargeendringen går langs strålen? Det ser ut til at dette i naturen ganske enkelt ikke kan være. Men her ser du et slikt mirakel Yudo på bildet. Igjen kunne man forestille seg at to bunter vridde seg til et slags tau, men lysstrålene kan ikke bøye seg og vikle seg rundt noe. Men selv det er ikke her. Alternerende fargeparallellogrammer er synlige på begge sider av bjelken. Fortell meg hvordan en stråle med jevne mellomrom kan endre farge langs strålen, hvis du ikke antar en bakgrunn som består av striper som endrer farge? Det kan bare ikke væredette er til og med umulig å forestille seg. Dette kan bare tegnes. Men vi ser et fotografi.
Eksperimentet er lett repeterbart (i det minste på dette glasset). Hvis noen har vanskeligheter med å gjenta eksperimentet, kom til meg, vi vil gjenta alt sammen.
Å endre vinkelen til inngangen til strålen i kanten av glasset (i et plan parallelt med glassets plan) endrer praktisk talt ingenting. Når innstrømningspunktet for strålen er nær glassets øvre plan, ser det ut til at strålen blir presset mot den fra innsiden, så bryter den, går dypt inn i glasset og fortsetter og blir gradvis mindre og mindre lys. Fra neden og ovenfra blir strålen etter en pause ledsaget av lysegrønne lysstrenger, som om de presser seg mot glassets overflate. Verken selve bjelken eller disse strengene kommer ut utenfor.
En rød laser ble også testet. På samme måte dukker det opp en stråle i glasset, som består av parallellogrammer med vekslende lysstyrke. Men om det er en endring i farge, kunne ikke forfatteren forstå. Det ble brukt lasere med en effekt på rundt 50 milliwatt.
Forfatteren på dette stadiet kan ikke forklare resultatene av dette eksperimentet.
Interaksjon mellom en laserstråle og gjennomsiktige materialer
Da denne artikkelen allerede var skrevet, begynte forfatteren i fritiden å teste alt gjennomsiktig materiale. Med glass ble resultatene lett gjentatt, overalt var det mulig å se spor av strålebanen inne i glasset, som lignet en rødbrun farge.
Forfatteren testet deretter et stykke plexiglass opprinnelig fra Kina. Han viste et spor som ligner et spor i et prisme (bilde 1). En overraskelse, som forfatteren ville ha ansett som naturlig for et par dager siden, ventet på ham med et stykke plexiglassrør (diameter 80 mm, lengde 126 mm, veggtykkelse 3 mm). I denne veggen er strålebanen helt usynlig. Forfatteren møtte dette resultatet med en viss tilfredshet, siden han for et par dager siden mente at spor av en laserstråle i et gjennomsiktig stoff er usynlig. Overraskelsen, som allerede var ekte, var annerledes: laserstrålen forlot ikke denne veggen. Et lyst inngangspunkt var tydelig synlig, begge ender av røret glødet ganske sterkt, en mørk skyggebue fra rørveggen var synlig på veggen, men bjelken kom ikke ut av rørstykket. Forfatteren prøvde til og med å se inn i rørveggen fra slutten: han så en veldig lys, rett og slett blendende lysbue - men ikke et poeng.
Forfatteren begynte å lete etter andre pleksuselementer for hånden. En linjal ble funnet fra sporet (lengde 33 cm, tykkelse 5 mm, linjalens kanter er avfasede og har en tykkelse på ca. 0,5 mm). Denne linjalen ble brukt i de dager da tegnebrett fremdeles eksisterte. På denne linjen var den første delen av banen til laserstrålen tydelig synlig, men etter hvert ble den mer og mer utydelig, og heller ikke strålen kom ut av den.
La oss minne leseren på at de beskrevne eksperimentene begynte med en 48 cm bred bordplate av glass. Selv om strålesporet inne i den er rødbrun, kommer strålen ut av den og har samme grønne farge som ved inngangen til den.
Dermed er det helt forskjellige gjennomsiktige materialer. I noen av dem er den grønne laserstrålen ikke synlig, i noen andre er den synlig og har en normal grønn farge. I glass kan laserstrålesporene vise seg å være rødbrune eller til og med i form av en rett linje bestående av rødbrune parallellogrammer med vekslende lysstyrke. Laserstrålen kan passere gjennom, men den kommer kanskje ikke ut av materialet i det hele tatt og bretter seg ut inne i materialet i en linje, hvis lysstyrke avtar mot kantene.
Johann Kern, Stuttgart
