“Радуга” на ёлке
„Как чудесно выглядит елка, сверкающая всеми цветами радуги”! — случается, восторгаемся мы. Но на самом ли деле всеми цветами? И действительно ли радуги? Каждый, кто хотя бы раз видел радугу и помнит очарование этого прекрасного зрелища, не усомнится, что елка несмотря на свою многоцветную красоту, не похожа на радугу. Сейчас мы это исправим и на нашей елке повесим радугу. И не одну, а много. Для этого нужна только призма, то есть кусок прозрачного материала в форме призмы с треугольным основанием (рис. 1). Глядя сквозь призму так, как показано на рисунке 2, мы увидим елку, на которой горят настоящие радуги (рис. 3).
У нас нет под рукой призмы? Не беда, сделаем ее сами. Из куска органического стекла (плексигласа) вырезаем (например, пилой для металла) призму высотой примерно 2 см гак, чтобы ее основание было треугольником, более или менее равносторонним, со сторонами 2—3 см. Пилочкой (сначала зубчатой стороной, а потом гладкой) подравняем острые грани, чтобы не порезаться. Подшлифуем две стороны призмы, сквозь которые будем смотреть. Затем отшлифуем их наждачной бумагой, потом отполируем до блеска полировочной пастой (или пастой, которой чистят раковины). Лучше всего шлифовать стенки так: взять призму в руку и тереть ее об наждачную бумагу, положенную на гладкую поверхность. Так же нужно держать призму во время полировки, но тереть о жесткое сукно, хорошо увлажненное пастой.
Готово? Теперь можно любоваться красотой радуг, которыми мы украсили елку с помощью призмы (см. еще раз рис. 3).
Любуясь игрой цветов на елке мы наверняка спросим: “Откуда взялись все эти цвета радуги, почему мы не видим их, когда смотрим на мир невооруженным глазом?”
А вот предложения еще трех наблюдений, которые позволят нам убедиться, что на елке можно увеличить количество цветных лампочек, не покупая их дополнительно и не развешивая.
Найдите дома небольшой кусок светлой и не очень гонкой ткани из синтетического волокна (в крайнем случае его может заменить раскрытый зонтик). Держа ткань близко перед глазами, посмотрите на нашу елку с расстояния в несколько метров. Вы ясно увидите, что каждая лампочка „размножилась” по меньшей мере на несколько маленьких светящихся точек. Давайте рассмотрим их внимательно. Ну конечно, каждая из них — это миниатюрная радуга. Откуда же взялись эти многоцветные точки?
Может, вам поможет ответить на этот вопрос следующее наблюдение. Небольшой кусок стекла закоптим над пламенем свечи, чтобы стекло покрылось не слишком толстым налетом сажи. Затем двумя сложенными вместе лезвиями сделаем на закопченном стекле двойную царапину — две параллельные щелочки. Теперь посмотрите сквозь стекло с расстояния в несколько метров на лампочки на елке. И вы увидите снова „размноженные” лампочки. Вместо одной будут, по крайней мере, три. Причем средняя будет такого же цвета, какой мы видим невооруженным глазом, а боковые будут окружены радужными оболочками. Откуда появились эти дополнительные лампочки и почему они такие многоцветные?
Похожие (хотя не точно такие же) эффекты мы можем наблюдать, глядя на нить накала лампочки сквозь одну щель. Для этого на куске картона сделаем лезвием прорез длиной в несколько сантиметров. Это и есть щель. Глядя через нее (на расстоянии нескольких метров) на нить накала лампочки, мы увидим многократно повторенную картину нити накала. Центральная ее часть будет ярче и немного шире, чем когда мы смотрим на нее невооруженным глазом, но того же цвета. А по обеим ее сторонам появятся менее яркие, но многоцветные радуги — „сателлиты”. Держите картон так, чтобы можно было по-немногу расширять щель. Вы увидите, как по мере расширения щели, меняется картина: “сателлиты” приближаются к центру. Когда наконец щель станет достаточно широкой, мы увидим только то, что видим и невооруженным глазом, смотря на зажженную лампочку. И снова вопрос: „Откуда взялись эти радужные „сателлиты” и почему исчезли, когда мы расширили щелочку?”
Збигнев Плохоцкий
Журнал “Горизонты техники для детей” №12-84гю