Вернер Гильде - Зеркальный мир

Бриллиант может насчитывать до 56 граней

Хороший бриллиант имеет 56 граней, из них 32 на верхней части и 24 - на нижней. Благодаря большому числу граней достигается многократное преломление света. Не все бриллианты бесцветны. Бывают окрашенные камни. Известен канареечно-желтый бриллиант Тиффани. Его вес - 128 карат ( В начале 1981 г. в Якутии был найден желтый ювелирный алмаз весом 170 карат. Он был назван в честь XXVI съезда КПСС. - Прим. перев ). Римский писатель и натуралист Плиний писал: «В каждом драгоценном камне как в капле воды отражено все величие природы».

ПОЛЯРИЗАЦИЯ

Электромагнитные волны, а следовательно и свет, могут быть описаны как поперечные колебания. В естественном свете все направления кажутся перпендикулярными лучу.

Поляризация при Отражении. Плоская стеклянная пластинка отражает часть света. При угле падения 56° (угол поляризации) отраженная часть света оказывается полностью поляризованной. Другая его часть проходит сквозь стеклянную пластинку и поляризуется частично.

Поляризация при отражении

Поляризация в кристалле. Вследствие особенностей своего кристаллического строения так называемые двупреломляющие кристаллы, например известковый шпат, расщепляют световой луч в зависимости от его наклона к их кристаллографической оси на два луча с различными направлениями колебаний.

Поляризация в кристалле

Призма Николя. Для получения поляризованного света служат двупреломляющие кристаллы; два подобных кристалла приводятся в такое взаимное положение, что в месте их соприкосновения один поляризованный луч отражается наружу и тем самым гасится, тогда как другой распространяется прямолинейно.

Призма Николя

Этот проходящий поляризованный луч служит далее для определения поляризации других веществ.

СУЕВЕРНЫ ЛИ ВЫ?

Разумеется, все мы не суеверны. Мы не верим ни гаданиям на кофейной гуще, ни картам, ни гороскопам. И вместе с тем нас радует случайно найденный четырехлистник клевера или цветок сирени с пятью лепестками. А всякий любитель карточной игры знает, что «счастливые» карты следует брать только по одной. В любой азартной игре бывает полоса везения и полоса неудач. Этому можно найти математическое объяснение.

Иногда мы читаем в романах, как какая-нибудь гадалка предрекает будущее, показывая кого-то или что-то в кристалле. Не станем говорить о достоверности такого прогноза. Нас больше интересует, каким образом делаются подобные трюки. В данном случае достаточно сумеречного освещения и некоторого расстояния между зрителем и таинственным объектом. Все остальное - вопрос техники.

Полупрозрачное зеркало как по волшебству переносит свечу в стакан с водой

Хотите продемонстрировать кому-нибудь, как свеча горит под водой?

Пожалуйста. Поставьте свечу позади доски таким образом, чтобы зритель ее не видел, и отразите ее в его сторону с помощью стеклянной пластины. Зритель увидит смутное (а потому таинственное) зеркальное отражение. Если теперь позади стеклянной пластины поставить стакан с водой, выбрав такое расстояние, чтобы кажущееся изображение свечи совместилось со стаканом, то будет казаться, будто свеча в самом деле горит под водой! Конечно, этот элементарный фокус годится только для начинающих.

Обратите внимание на 'кафельный узор' бриллиантовой огранки

Обладая некоторым талантом и искусной техникой, можно заставить появиться или исчезнуть любой предмет. Стоит только нужным образом удалить его от зеркала. Секреты исполнения эффектных трюков обычно отличаются удивительной простотой.

Объяснить явления природы, как правило, много сложнее. Возьмем, к примеру, радугу. Тысячелетиями наблюдали люди появление на небосклоне сказочного полукруга. Его принимали и за мост, ведущий на небеса, и за доброе знамение, и за признак хорошей погоды. И только в 1631 г. французский философ, математик и физик Рене Декарт впервые дал научное объяснение этому явлению. (Вспомните: именно в это время люди начали все измерять!) Прежде всего Декарт установил, при каких условиях мы видим радугу.

Так отражается и преломляется луч света в капле воды

Оказывается, только при низком положении солнца, когда оно находится над горизонтом не выше чем на 42° (то есть до полудня и на склоне дня), к тому же солнце должно быть за спиной наблюдателя. И наконец, в воздухе должны быть распылены мелкие капли воды от дождя или тумана. На равнине мы видим радугу как полукруг, а в горах (или с самолета) - как полный круг.

Это были общие рассуждения. Затем Декарт поставил опыт, который показал, что происходит, когда луч света падает на водяную каплю. Оказалось, что он отражается и преломляется согласно законам, незадолго до опытов Декарта открытым Снеллиусом.

Декарт сделал то, что отличает истинного естествоиспытателя. Он построил и рассчитал ход преломления и отражения 10 тысяч (!) падающих на каплю лучей. Лучи с номерами от 8500 до 8600 отклонялись на наибольший возможный угол, составивший 42°. За пределами этого угла радуги не бывает. Цвет дуги определяется зависимостью преломления от длины волны.

Столь поэтическое явление, как радуга, объясняется простыми физическими законами

Прославленный изобретатель Эдисон сказал однажды: «Гений - это один процент вдохновения и девяносто девять процентов труда». Декарт как нельзя лучше подтвердил этот афоризм: одна творческая идея и 10 тыс. скучнейших расчетов. Напрашивается вопрос: зачем Декарту понадобилось такое количество вычислений? На нашем рисунке изображены лишь два луча, и этого достаточно, чтобы все объяснить. Но мы потому и можем обойтись только ими, что вычисления Декарта были столь всеобъемлющими. Ему приходилось все время опасаться, что при каком-то угле падения выявится граничный случай, который поставит под сомнение всю теорию. Ведь всякая теория может считаться верной лишь тогда, когда она подходит для всех случаев, и может быть опровергнута, если отказывает в одном-единственном. Именно поэтому ученые так осторожны (или должны были бы быть осторожны!) в своих утверждениях. В науке на того, кто решается создать новую теорию, ложится груз необходимости доказать и обосновать ее. В таких случаях полезно вспоминать Декарта и Эдисона. Идея сама по себе не может служить доказательством. Один-два или десять опытов и расчетов уже доказательнее. Десять тысяч опытов или расчетов убеждают.