Сергей Вавилов - Глаз и Солнце

Наблюдения, касающиеся отражений, преломлений и цветов тонких прозрачных тел.

Другие наблюдали, что прозрачные вещества, как стекло, вода, воздух и пр., если их сделать очень тонкими выдуванием в пузыри или изготовлением иным способом в виде пластинок, обнаруживают различные цвета соответственно их различной тонкости, хотя при бо́льших толщинах они кажутся очень ясными и бесцветными. В предыдущей книге я воздержался говорить об этих цветах, ибо они казались более трудными для рассмотрения и не были необходимыми для установления свойств света, разбиравшихся там. Но ввиду того, что они могут привести к дальнейшим открытиям для дополнения теории света, в частности в связи со строением частиц естественных тел, от которых зависят цвета и прозрачность последних, я поместил здесь сведения и об этих цветах. Для краткости и ясности изложения я прежде всего описал главные из моих наблюдений, затем рассмотрел их и воспользовался ими. <���…>

Наблюдение 4. Для более тонкого наблюдения порядка цветов, возникающих из белых кругов по мере того, как лучи делаются все менее и менее наклонными к воздушной пластинке, я взял два объективных стекла: одно плосковыпуклое для телескопа в четырнадцать футов и другое – широкое двояковыпуклое от телескопа около пятидесяти футов; наложив на последнее стекло первое плоской его стороной вниз, я слегка сжимал их вместе для того, чтобы заставить цвета последовательно возникать в середине кругов, и постепенно поднимал верхнее стекло над нижним для того, чтобы цвета последовательно снова исчезали на том же месте. <���…>

Их форма в том случае, когда стекла наиболее сжаты, так что в центре появлялось черное пятно, начерчена на рисунке 69, где а, b, с, d, e; f, g, h, i, k, l, m, п, о, р; q, r; s, t; u, х; у, z – обозначают цвета, считаемые в порядке от центра: черный, синий, белый, желтый, красный; фиолетовый, синий, зеленый, желтый, красный; пурпуровый, синий, зеленый, желтый, красный; зеленый, красный; зеленовато-синий, красный; зеленовато-синий, бледно-красный; зеленовато-синий, красновато-белый. <���…>

Рис. 69

Наблюдение 17. Общеизвестно наблюдение, что если выдуть пузырь из воды, в которой для вязкости растворено немного мыла, то через некоторое время пузырь кажется окрашенным в крайне разнообразные цвета. Для предохранения этих пузырей от движений, вызываемых внешним воздухом (вследствие чего их цвета неправильно движутся одни среди других, так что нельзя сделать точных наблюдений над ними), как только выдувался пузырь, я накрывал его прозрачным стаканом, и таким образом его цвета появлялись в очень правильном порядке, подобно многочисленным концентрическим кольцам, окружавшим вершину пузыря. По мере того как пузырь становился тоньше вследствие непрерывного опускания воды, эти кольца медленно расширялись и покрывали весь пузырь, спускаясь по порядку к его концу, где они последовательно исчезали. В то же время, после того как на вершине появились все цвета, здесь возникало маленькое круглое пятно, подобно тому как и в первом наблюдении, и непрерывно расширялось, достигая иногда свыше 1/2 или 3/4 дюйма, прежде чем пузырь разрывался. Вначале я думал, что вода не отражает света в этом месте, но, наблюдая более внимательно, я увидал внутри темного пятна много маленьких круглых пятен, которые казались более черными и темными, чем остальные, откуда я заключил, что в других местах, которые не были столь темными, как эти пятна, существовало некоторое отражение. При дальнейших попытках я нашел, что можно видеть изображения некоторых предметов (как, например, свечи или солнца) весьма отчетливо отраженными не только от большого черного пятна, но также и от маленьких более темных пятен, которые находились внутри. Кроме указанных выше окрашенных колец часто появляются маленькие цветные пятна, поднимающиеся или опускающиеся вверх и вниз по бокам пузыря вследствие некоторых неравенств при опускании воды. Иногда маленькие черные пятна, образовавшиеся по сторонам, подымались к большому черному пятну на вершине пузыря и с ним соединялись. <���…>

Вопрос 29. Не являются ли лучи света очень малыми телами, испускаемыми светящимися веществами? Ибо такие тела будут проходить через однородные среды без загибания в тень, соответственно природе лучей света. Они могут иметь также различные свойства и способны сохранять эти свойства неизменными при прохождении через различные среды, в чем заключается другое условие лучей света. Прозрачные вещества действуют на лучи света на расстоянии, преломляя, отражая и изгибая их, и взаимно лучи двигают части этих веществ на расстоянии, нагревая их; это действие и противодействие на расстоянии очень похожи на притягательную силу между телами. Если преломление происходит благодаря притяжению лучей, синусы падения должны находиться к синусам преломления в данном отношении, как мы показали в наших «Началах философии». Это правило оправдывается опытом. Лучи света, переходя из стекла в Vacuum, загибаются к стеклу, и, если они падают слишком отлого в Vacuum, они загибаются обратно в стекло и полностью отражаются; это отражение не может быть приписано сопротивлению абсолютного Vacuum’а, но должно вызываться силою стекла, притягивающей лучи при их выходе в Vacuum и возвращающей их назад. Ибо если вторую поверхность стекла смочить водой, или прозрачным маслом, или жидким и прозрачным медом, то лучи, которые в ином случае отразились бы, переходят в воду, масло или мед и поэтому не отражаются, доходя до новой поверхности стекла, но начинают из него выходить. Если они входят в воду, масло или мед, они проходят, потому что притяжение стекла уравновешивается и становится бездейственным благодаря противоположному притяжению жидкости. Но если лучи выходят в Vacuum, который не производит притяжения, уравновешивающего притяжение стекла, то стекло загибает лучи и преломляет их или возвращает обратно и отражает. Это станет еще более очевидным, если сложить вместе две стеклянные призмы или два объективных стекла очень длинных телескопов, одно плоское, другое немного выпуклое, и сжать их так, чтобы они не совсем касались, но и не слишком отходили одно от другого. Свет, падающий на вторую поверхность первого стекла, там, где интервал между стеклами не больше стотысячной части дюйма, пройдет через эту поверхность и через воздух или Vacuum между стеклами и войдет во второе стекло, как объяснено в наблюдениях первой части второй книги.