Descoperirea nu este o invenție. Invenția poate fi o soluție mult căutată la o problemă pusă folosind fenomene sau mecanisme cunoscute. Descoperirea temelor și descoperirea că este un efect despre care nimeni nu știa nimic și, prin urmare, nu a căutat, nu a putut căuta. Puteți căuta doar ceea ce se știe. Ca toate descoperirile, o descoperire poate fi mare sau mică. Dar se deschide, de regulă, persoanelor mai mult sau mai puțin pregătite, care pot aprecia imediat că ceea ce observă nu este doar foarte curios, ci cel mai probabil ceva complet necunoscut.
Descoperirea electricității a fost mare în acele vremuri când se știa doar despre ea că un băț de lână atrage bucăți de hârtie? În această formă, această descoperire a durat milenii. Nimeni nu a văzut niciun beneficiu și nimeni nu știe numele autorului sau autorilor care au observat prima dată acest fenomen. Și acum, fără electricitate, nu putem face un pas. Numele lui Faraday sau Tesla, care au făcut multe pentru a ne dezvolta cunoștințele despre electricitate, sunt cunoscute de aproape toată lumea. Ceea ce unește toate descoperirile este că vedem întotdeauna ceva neobișnuit în ele și am dori să știm cauza ei - chiar și atunci când nu ne este de niciun folos.
Cele de mai sus sunt doar o vorbă. Când unele mișcări ale prismei de pe substrat în timp ce lucrați cu laserul, prisma „a clipit” brusc, ca un bec aprins intermitent. Desigur, efectul nu a fost atât de puternic, dar, cu toate acestea, a fost suficient de puternic pentru a se interesa și a începe să-și caute cauza. Poate că acest lucru s-a datorat faptului că fasciculul laser a căzut pe suprafața interioară a feței laterale și lumina reflectată a făcut ca întreaga prismă să „clipească”? Dar totul s-a dovedit a fi opusul. Un alt „flash” a fost observat atunci când raza laser a atins suprafața exterioară a feței.
E ciudat. Când raza laser atinge perpendicular fața finală, apare un punct luminos destul de luminos în acest loc. Al doilea punct luminos apare în punctul în care fasciculul iese prin fața opusă. Ambele puncte luminoase iluminează toate părțile prismei destul de bine din interior.
Foto 1. Linia superioară groasă din interiorul prismei - este o urmă luminoasă a unui fascicul laser care trece prin capetele prismei. Jos - aceasta este o reflectare a acestei urme în fața inferioară. Se vede că capetele prismei strălucesc destul de puternic.
Dacă direcționați fasciculul astfel încât să fie reflectat din interior de pe una dintre fețele laterale, atunci apare un alt punct luminos, iluminând marginile prismei din interior. Dar acest efect este nesemnificativ în comparație cu blițul obținut atunci când este luminat de un fascicul laser care atinge marginea laterală din exterior. În același timp, din partea opusă a prismei, nici măcar nu sunt vizibile deloc puncte luminoase, care ar putea lumina prisma din interior. Dar întreaga prismă și mai ales fețele finale devin comparativ foarte luminoase. Modul în care fasciculul atinge fața laterală joacă, de asemenea, un rol. Când direcția fasciculului este longitudinală, efectul este cel mai pronunțat. Dacă direcția razei care se atinge este perpendiculară pe planul care trece prin axa centrală a prismei, efectul este aproape imperceptibil.
Cum altfel poate atinge fasciculul prisma? Capetele au rămas. Și aici așteptat principala surpriză. În acest caz, blițul este mult mai puternic decât atunci când fasciculul atinge planul lateral.
Foto 2. Raza laser atinge capătul frontal al prismei. Direcția fasciculului este aproape paralelă cu capătul frontal, punctul de contact este aproape invizibil, dar întreaga prismă este, parcă, iluminată din interior. Vă rugăm să rețineți: în fotografia 1, locul în care fasciculul intră în prismă este clar vizibil, dar prisma în sine strălucește mult mai puțin.
Video promotional:
Direcția atingătoare nu contează. Blițul este maxim - chiar și atunci când capetele nu sunt șlefuite și par opace!
Cum să explic acest fenomen? Singurul lucru care îmi vine în minte este rezonanța. Desigur, timp de câteva secole, lumina a fost reprezentată ca o undă. De ceva timp a fost prezentat ca unde transversale. Dar undele transversale se propagă pe direcția de oscilație (de-a lungul fasciculului). Poate explica acest lucru strălucirea uniformă strălucitoare exact a capetelor?
Imaginați-vă un tambur obișnuit, unul dintre cele mai simple instrumente muzicale. Are cele mai sensibile scopuri. Și aceștia emit cel mai puternic unde sonore. În acest sens, prisma transparentă seamănă cu un tambur. Dar analogia se termină aici. Partea tamburului nu este sensibilă.
A fost observat așa ceva? Când „pătrunde” lumina în direcția razelor? Cunosc un fragment dintr-un manual de fizică [H. Vogel. Gerthsen Physik, Springer-Verlag, Berlin Heidekberg, 1995, p. 486] legate de reflecția internă totală:
„O observație mai detaliată (apropiată) ne arată limitele posibilităților opticii geometrice. Dacă luăm un lichid fluorescent ca mediu optic mai puțin dens, atunci, în ciuda reflecției interne complete, se poate observa un strat subțire fluorescent. Prin urmare, o cantitate mică de lumină trece. Dar grosimea acestui strat este egală cu doar câteva lungimi de undă; intensitatea scade exponențial cu distanța față de limita media."
Acest pasaj pare să vorbească despre o anumită cantitate de lumină care circulă perpendicular pe direcția fasciculului. Dar manualul interpretează acest lucru ca un efect mecanic cuantic.
Autorului i se pare că aici se întâmplă ceva similar. Raza nu intră în prismă, se reflectă doar de la suprafața sa. Dar, totuși, lumina „pătrunde” cumva în prismă și totul strălucește. Se poate presupune că lumina intră în prismă într-o direcție aproximativ perpendiculară pe fascicul.
Ne putem imagina că într-un fascicul laser vibrațiile luminii sunt direcționate peste fascicul în toate direcțiile. Prin urmare, cu o intrare perpendiculară a fasciculului, ca în fotografia 1, toate direcțiile sunt egale și, prin urmare, strălucirea capetelor este nesemnificativă. Când fasciculul „atinge” interacțiunea este laterală, prin urmare poate influența acea parte a luminii, a cărei vibrații sunt direcționate de-a lungul tangentei la fascicul. Prin urmare, aici în principal sunt transmise numai vibrații transversale, tangente la fasciculul laser și simultan paralele cu planul (fața) prismei.
Excitația vibrațiilor transversale explică într-o oarecare măsură chiar și faptul că direcția de contact a fasciculului pe fața laterală ar trebui să fie longitudinală. La capete, direcția de contact a fasciculului nu ar trebui să conteze, așa cum s-a arătat în experiment.
Desigur, aceasta este doar o presupunere. Nou aici ar fi propagarea oscilațiilor pe fascicul și captarea lor a întregului volum al corpului transparent. Un fel de interacțiune cu tot materialul pe care raza îl atinge doar?
Cu o dorință puternică, fenomenul descris poate fi interpretat pur și simplu ca împrăștiere a luminii. Dar ar fi atunci o „dispersie” foarte ciudată. Cantitatea de împrăștiere a luminii, dacă ar fi cauza luminescenței prismei, aparent, ar trebui să fie echivalată cu valoarea (puterea) luminiscenței prismei. Cum să explicăm atunci că magnitudinea acestei împrăștieri este mult mai mică atunci când raza trece pe întreaga lungime a prismei din interiorul ei, în comparație cu când raza atinge doar materialul prismei, fără a intra deloc în ea? La urma urmei, împrăștierea ar trebui să apară exact atunci când treceți prin materialul prismei, în timp ce depășiți rezistența la mișcarea fasciculului? Prin urmare, autorului i se pare că efectul descoperit are ceva în comun cu fenomenul rezonanței.
Johann Kern, Stuttgart
