|
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 » »» |
Последнее поступление книг:
Нинул Анатолий Сергеевич - Оптимизация целевых функций. Аналитика. Численные методы. Планирование эксперимента.(Добавлено: 2011-02-24 16:42:44) Нинул Анатолий Сергеевич - Тензорная тригонометрия. Теория и приложения.(Добавлено: 2011-02-24 16:39:38) Коллектив авторов - Журнал Радио 2006 №9(Добавлено: 2010-11-08 19:19:32) Коллектив авторов - Журнал Радио 2009 №1(Добавлено: 2010-11-05 01:35:35) Вильковский М.Б. - Социология архитектуры(Добавлено: 2010-03-01 14:28:36) Бетанели Гванета - Гитарная бахиана. Авторская серия «ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ»(Добавлено: 2010-02-06 19:45:20) |