Материалы размещены исключительно с целью ознакомления учащихся ВУЗов, техникумов, училищ и школ.
Главная - Наука - Биология
Сибрук Вильям - Современный чародей физической лаборатории

Скачать книгу
Вся книга на одной странице (значительно увеличивает продолжительность загрузки)
Всего страниц: 91
Размер файла: 643 Кб
Страницы: «« « 21   22   23   24   25   26   27   28   29  30   31   32   33   34   35   36   37   38   39  » »»

играет  некоторую  роль в  самых  важных  и  значительных работах  Вуда.  Он
обладает особым талантом  -- использовать в  своих целях все, что  попадется
под руку.
     Работы  Вуда  с  парами  натрия и их  оптическими  свойствами,  которые
начались с этого эксперимента, продолжались  в течение почти всей его жизни.
Возможно,  что  в нем все  еще  был жив мальчик,  которого когда-то поразило
свойство  этого металла  -- взрываться от соприкосновения с водой. Во всяком
случае, он поставил себе задачу раскрыть все секреты натрия. Выполняя ее, он
сделал ценные вклады в современную теорию природы вещества.
     Вуд скоро  получил неизвестные доселе виды спектров  паров  натрия,-- а
также   паров   ртути   и   йода.   Его   результаты   сразу   же   повергли
физиков-теоретиков в ужас и смятение. Не спросив у них разрешения, молодой и
беспокойный экспериментатор увеличил  число  спектральных линий  в  основных
сериях натрия с восьми,  известных тогда, до  сорока восьми и нашел  широкую
полосу   поглощения   в   ультрафиолетовой   области.   По   теориям   конца
девятнадцатого   века,  каждая  спектральная   линия   излучалась  отдельным
"вибратором"  в  атоме,  и  последний,  как  выразился  Дарроу  [Современный
американский физик-популяризатор. Ред.], казался  похожим на  колокольню или
орган. Сам  Роуланд  однажды сказал,  что  атом  гораздо  более сложен,  чем
большой рояль. Результаты Вуда еще  более усложнили его, и они не могли быть
объяснены,  пока Нильс Бор  не формулировал  в  1913 году основы современной
теории атома.  В первой  своей статье по  этому, предмету  Бор  говорил, что
работы Вуда с натрием -- самое совершенное подтверждение его теории атомного
излучения.
     Здесь же,  в Мэдисоне,  Вуд  начал другую область  работ, которая также
продолжается  в течение всей его  жизни. Он заинтересовался изготовлением  и
применением  дифракционных решеток.  Это  --  стеклянные  или  металлические
пластинки, на  которых  проведено  большое  количество  очень  тонких  линий
(иногда  до  тридцати тысяч на дюйм). Дифракционные решетки выполняют ту  же
функцию, что  и  призмы, разлагая  свет  на  его  компоненты,  и  для многих
областей спектроскопии имеют большие преимущества по сравнению с последними.
Конечно, изготовление  их очень точная  и тонкая работа. Знаменитый  Роуланд
делал лучшие решетки своего времени в лаборатории университета Дж. Гопкинса.
Вуд продолжал и улучшил методы Роуланда. В то время,  как я  пишу эту книгу,
он  готовится  отправиться  в Калифорнию  со своим  новым  шедевром  в  этой
области!
     Работа  Вуда с дифракционными решетками имела  один побочный результат,
который  дал  ему широкую известность,  когда  он  еще  был в  Мэдисоне,  --
изобретение  нового  процесса  цветной  фотографии.  Это произошло  странным
образом. Профессор Сноу пригласил Вуда  на собрание в "Клуб Города и Мантии"
(Town and Gown Club) -- избранное общество  местных властей и представителей
университета,  которое  собиралось  раз в  месяц  и  терпеливо  прослушивало
скучную  часовую лекцию. Быть  членом  этого клуба  --  считалось в Мэдисоне
высшей почестью, и даже приглашение в  качестве гостя было честью. Очевидно,
впрочем, что  Вуд этого не почувствовал,  просидев  всю лекцию  с  трубкой в
зубах, думая о своих делах.
     По дороге домой,  когда  он и Сноу пробирались по глубокому снегу,  Вуд
внезапно сказал:  "Я  разработал  во всех  деталях совершенно новый  процесс
цветной фотографии.  Если вы  возьмете дифракционную  решетку,  поставите ее
против объектива на фоне света и будете  смотреть с места положения зеленого
цвета  спектра, то  все  покажется Вам зеленым. Если  на  ее место поставить
более "грубую" решетку с большим просветом, она засияет красным светом..." И
всю  дорогу  до  дома, идя сквозь снежный буран, Вуд продолжал  описывать во
всех деталях процесс, который он изобрел с начала до конца за время лекции в
клубе  [Дифракционная цветная  фотография Вуда широкого  распространения  не
получила и  применяется в наше время только как одна из  красивых лекционных
демонстраций из области дифракции. Ред.]"
     Весной 1899 года Буду пришло в голову, что можно изучать световые волны
по  их  аналогии  со звуковыми  и  что эти последние можно  проецировать  на
кинематографический экран. В современном смысле этого слова, кино в то время
еще не  было,  но примитивный  аппарат уже был сконструирован,  и Вуд первый
сразу понял возможность "оживления" рисунков и чертежей [Ученые коллеги Вуда
часто называют его "дедушкой Мики Мауса" (герой  многочисленных американских
цветных  киномультипликаций),  и  совсем  недавно  (в   1940  г.)  случилось
интересное происшествие,  связанное с  этим.  Один журнал поместил статью  о
том, как профессор в  Уэлсли "применил искусство и  технику Уолта Диснея"  к
изображению "живых" математических построений и кривых. "Техника Мики-Мауса"
совершила полный круг  -- начавшись с научной абстракции и вернувшись, через
комедии Диснея, к своему первоисточнику.]).
     Вуд интересовался тем,  какую форму имеет  световая  волна  в некоторых
случаях  сложного  отражения,. например,  в вогнутом сферическом зеркале. Он
решил, что этот вопрос  можно разрешить,  применяя  аналогию между звуком  и
светом.  Немецкий  физик Теплер изобрел  прибор, с  помощью  которого  можно
фотографировать сферические  звуковые волны,  распространяющиеся  от  треска
электрической искры. Эта  волна представляет собой "оболочку" сильно сжатого
воздуха, которая расширяется со  скоростью  более тысячи  футов  в  секунду.
Чтобы "уловить"  ее  в поле  зрения камеры, ее надо осветить  другой искрой,
проскакивающей  примерно  на  одну  десятитысячную  секунды  позднее первой.
Пользуясь прибором Теплера,  Вуд сделал большую серию снимков отражающихся и
преломляющихся звуковых волн, а также явлений их рассеяния и дифракции. Одна
из фотографий показывала отражение  звуковой волны от миниатюрной "лесенки",
сделанной из стекла  и помещенной около искры. Эхо от "лесенки" представляло
собой  цепь  волн, составлявших вместе высокую музыкальную ноту. Это явление
--  преобразование звука "взрыва"  в  музыкальную ноту может быть проверено:
если похлопать в ладоши перед лестницей, на открытом  воздухе, где отражение
от стен  и потолка  волны,  не является помехой, можно услышать  музыкальную
ноту отражения от ступенек.
     Отражение  волн от кривых  поверхностей оказалось чрезвычайно  сложным.
Вуд разработал геометрический метод построения отраженных  волн на основании
теории  и  сделал  несколько  сот  рисунков  тушью.  Он  сфотографировал  их
последовательно на  киноленту,  которая  только что  появилась в то  время в
продаже.  Затем  он достал проекционный аппарат и убедился, что  метод  дает
прекрасные результаты. Черные линии, изображающие звуковые волны, двигались,
сворачиваясь и изгибаясь странным  образом,  и  давали поразительную картину
того,  что  происходит  со  световыми волнами  в  случае отражения  света  в
аналогичных условиях. Практически любое оптическое  явление преломления  или
отражения света может быть изображено звуковыми волнами и изучено этим новым
способом.
     Результаты  были  опубликованы  в  научных  журналах  в  Америке  и  за
границей. Газеты, нисколько  не заботясь об аналогии со световыми волнами --

Страницы: «« « 21   22   23   24   25   26   27   28   29  30   31   32   33   34   35   36   37   38   39  » »»
2007-2013. Электронные книги - учебники. Сибрук Вильям, Современный чародей физической лаборатории