Discovery er ikke en oppfinnelse. Oppfinnelsen kan være en etterspurt løsning på et problem som stilles ved bruk av kjente fenomener eller mekanismer. Oppdagelsen av temaer og oppdagelsen at det er en effekt som ingen visste noe om, og derfor ikke søkte, kunne ikke søke. Du kan bare søke etter det som er kjent. Som alle funn kan et funn være stort eller lite. Men det åpner som regel for personer som er mer eller mindre forberedt, som umiddelbart kan forstå at det de observerer ikke bare er veldig nysgjerrig, men mest sannsynlig noe helt ukjent.
Var oppdagelsen av elektrisitet stor i de dager da det bare var kjent om det at en ullpinne tiltrekker seg papirbiter? I denne formen varte denne oppdagelsen i årtusener. Ingen så noen fordel med det, og ingen vet navnet på forfatteren eller forfatterne som først la merke til dette fenomenet. Og nå, uten strøm, kan vi ikke ta et skritt. Navnene på Faraday eller Tesla, som gjorde mye for å utvikle vår kunnskap om elektrisitet, er kjent for nesten alle. Alle funn forenes av det faktum at vi alltid ser noe uvanlig i dem og ønsker å vite årsaken - selv når det ikke nytter oss.
Ovennevnte er bare et ordtak. Når en viss bevegelse av prismen på underlaget mens du arbeider med laseren, "blinket" prismen plutselig, som en påslått lyspære blinker. Effekten var selvfølgelig ikke så sterk, men likevel var den sterk nok til å interessere og begynne å lete etter årsaken. Kanskje dette skyldtes at laserstrålen falt på den indre overflaten av sideflaten og det reflekterte lyset fikk hele prismen til å "blinke"? Men alt viste seg å være det motsatte. Nok en "blits" ble lagt merke til da laserstrålen berørte ansiktets ytre overflate.
Det er rart. Når laserstrålen treffer endeflaten vinkelrett, vises et ganske lyst lyspunkt på dette stedet. Det andre lyspunktet oppstår på det punktet der strålen kommer ut gjennom motsatt endeflate. Begge disse lysende punktene lyser opp alle sider av prismen ganske godt fra innsiden.
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.
Hvis du retter bjelken slik at den reflekteres fra innsiden fra en av sideflatene, vises et annet lysende punkt som lyser opp prismaets kanter fra innsiden. Men denne effekten er ubetydelig sammenlignet med blitsen som oppnås når den belyses med en laserstråle som berører sidekanten fra utsiden. Samtidig, fra motsatt side av prismen, er det ikke engang synlige lyspunkter i det hele tatt, som kan belyse prismen fra innsiden. Men hele prismen og spesielt endeflatene blir relativt veldig lyse. Måten bjelken berører sideoverflaten spiller også en rolle. Når strålens retning er i lengderetningen, er effekten mest uttalt. Hvis retningen på den berørende strålen er vinkelrett på planet som går gjennom den sentrale aksen til prismen, er effekten nesten umerkelig.
Hvordan ellers kan bjelken berøre prismen? Endene forble. Og her ventet hovedoverraskelsen. I dette tilfellet er blitsen mye sterkere enn når strålen berører sideplanet.
Foto 2. Laserstrålen berører prismens forende. Retningen til strålen er nesten parallell med frontenden, kontaktpunktet er nesten usynlig, men hele prismen er som det er opplyst fra innsiden. Merk: på bilde 1 er stedet der bjelken kommer inn i prismen, tydelig, men selve prismen skinner mye mindre.
Kampanjevideo:
Berøringsretningen spiller ingen rolle. Blitsen er maksimal - selv når endene ikke er pusset og virker ugjennomsiktige!
Hvordan forklare dette fenomenet? Det eneste som kommer til tankene er resonans. Selvfølgelig har lys i et par århundrer blitt representert som en bølge. I noen tid har det blitt presentert som tverrbølger. Men tverrgående bølger forplanter seg over vibrasjonsretningen (langs bjelken). Kan dette forklare den lyse, ensartede gløden til nøyaktig endene?
La oss forestille oss en vanlig tromme, et av de enkleste musikkinstrumentene. Han har de mest følsomme ender. Og det er de som sterkest avgir lydbølger. I denne forstand ligner det gjennomsiktige prisma en tromme. Men analogien ender der. Trommesiden er ikke følsom.
Er noe slikt blitt observert? Når "trenger" lys inn i retning av strålene? Jeg kjenner et utdrag fra en fysikkbok [H. Vogel. Gerthsen Physik, Springer-Verlag, Berlin Heidekberg, 1995, s. 486] relatert til total intern refleksjon:
“Mer detaljert (nær?) Observasjon viser oss grensene for mulighetene for geometrisk optikk. Hvis vi tar en fluorescerende væske som et mindre tett optisk medium, kan det, til tross for full intern refleksjon, observeres et tynt fluorescerende lag. En liten mengde lys passerer derfor gjennom. Men tykkelsen på dette laget er lik bare noen få bølgelengder; intensiteten synker eksponentielt med avstand fra mediegrensen."
Denne passasjen ser ut til å snakke om en viss mengde lys som beveger seg vinkelrett på strålens retning. Men læreboka tolker dette som en kvantemekanisk effekt.
Forfatteren ser ut til at det skjer noe lignende her. Strålen kommer ikke inn i prismen, den reflekterer bare fra overflaten. Men likevel "trenger" lyset på en eller annen måte inn i prismen, og det hele lyser. Det kan antas at lyset kommer inn i prismen i en retning omtrent vinkelrett på strålen.
Man kan forestille seg at i en laserstråle blir lysvibrasjonene rettet over strålen i alle retninger. Derfor, med en vinkelrett inngang av strålen, som på bilde 1, er alle retninger ekvivalente, og derfor er endenes glød ubetydelig. Når strålen "berører" interaksjonen skjer lateralt, kan derfor innflytelsen av den delen av lyset, hvis vibrasjoner er rettet langs tangenten til strålen, seire. Derfor overføres her hovedsakelig bare tverrgående vibrasjoner, tangent til laserstrålen og samtidig parallelt med prismen (ansiktet).
Eksitasjon av tverrvibrasjoner forklarer til en viss grad til og med det faktum at strålens kontaktretning på sideflaten skal være i lengderetningen. I endene bør ikke kontaktretningen til bjelken ha betydning, slik det ble vist i eksperimentet.
Dette er selvfølgelig bare en gjetning. Nytt her ville være forplantning av svingninger over bjelken og fangst av hele volumet av det gjennomsiktige legemet. Noe slags interaksjon med alt materialet som strålen bare berører?
Med et sterkt ønske kan det beskrevne fenomenet tolkes ganske enkelt som lysspredning. Men det ville da være en veldig merkelig "spredning". Mengden lysspredning, hvis det var årsaken til prismenes luminescens, måtte tilsynelatende likestilles med størrelsen (kraften) til prismenes luminescens. Hvordan kan man da forklare at størrelsen på denne spredningen er mye mindre når strålen passerer gjennom hele prismets lengde inne i den, sammenlignet med når strålen bare berører prismas materiale uten å komme inn i det i det hele tatt? Når alt kommer til alt, bør spredning skje nettopp når du passerer gjennom prismen, når du overvinner motstanden mot strålens bevegelse? Derfor ser det ut til forfatteren at den oppdagede effekten har noe til felles med fenomenet resonans.
Johann Kern, Stuttgart
