Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Перельман Я. И. - Занимательная физика. Книга 1 - 1983.pdf
Скачиваний:
75
Добавлен:
24.07.2017
Размер:
6.74 Mб
Скачать

ГЛАВА ВОСЬМАЯ

ОТРАЖЕНИЕ И ПРЕЛОМЛЕНИЕ СВЕТА

Видеть сквозь стены

В девяностых годах прошлого века продавался любопытный прибор под громким названием: «рентгеновский аппарат». Помню, как я был озадачен, когда еще школьником впервые взял в руки эту остроумную выдумку: трубка давала возможность видеть буквально сквозь непрозрачные предметы! Я различал окружающее не только через толстую бумагу, но и через лезвие ножа, непроницаемое даже для подлинных рентгеновских лучей. Нехитрый секрет устройства этой игрушки сразу станет вам ясен, если вы взглянете на рис. 94, изображающий

Рис. 94. Мнимый рентгеновский аппарат.

прообраз описываемой трубки. Четыре зеркальца, наклоненных под углом в 45°, отражают лучи несколько раз, ведя их, так сказать, в обход непрозрачного предмета.

В военном деле широко пользуются подобными приборами. Сидя в траншее, можно следить за неприятелем, не поднимая головы над землей и, следовательно, не подставляя себя под огонь неприятеля, если смотреть в прибор, который называется «перископом» (рис. 95).

96

Рис. 95. Перископ.

Рис 96. Схема перископа подвод-

 

ной лодки.

Чем длиннее путь лучей света от места вступления в перископ до глаза наблюдателя, тем меньше поле зрения, видимое в прибор. Чтобы увеличить поле зрения, применяется система оптических стекол. Однако стекла поглощают часть света, попадающего в перископ; видимость предметов от этого ухудшается.

Капитан подводной лодки наблюдает за атакуемым судном также посредством перископа – длинной трубки, конец которой выступает над водой. Эти перископы гораздо сложнее, чем сухопутные, но сущность та же: лучи отражаются от зеркала (или призмы), укрепленного в выступающей части перископа, идут вдоль трубы, отражаются в нижней ее части и попадают в глаз наблюдателя

(рис. 96).

Говорящая «отрубленная» голова

«Чудо» это нередко показывалось в странствующих по провинции «музеях» и «паноптикумах». Непосвященного оно положительно ошеломляет: вы видите перед собой небольшой столик с тарелкой, а на тарелке лежит... живая человеческая голова, которая двигает главами, говорит, ест! Под столиком спрятать туло-

97

Рис. 97. Секрет «отрубленной» головы.

вище как будто негде. Хотя подойти вплотную к столу нельзя, – вас отделяет от него барьер, – все же вы ясно видите, что под столом ничего нет.

Когда вам придется быть свидетелем такого «чуда», попробуйте закинуть в пустое место под столиком скомканную бумажку. Загадка сразу разъяснится: бумажка отскочит от... зеркала! Если она и не долетит до стола, то все же обнаружит существование зеркала, там как в нем появит-

ся ее отражение (рис. 97).

Достаточно поставить по зеркалу между ножками стола, чтобы пространство под ним казалось издали пустым, – разумеется, в том лишь случае, если в зеркале не отражается обстановка комнаты или публика. Вот почему комната должна быть пуста, стены совершение одинаковы, пол выкрашен в однообразный цвет, без узоров, а публика держится от зеркала на достаточном расстоянии.

Секрет прост до смешного, но пока не узнаешь, в чем он заключается, теряешься в догадках.

Иногда фокус обставляется еще эффектнее. Фокусник показывает сначала пустой столик: ни под ним, ни над ним ничего нет. Затем приносится из-за сцены закрытый ящик, в котором будто бы и хранится «живая голова без туловища» (в действительности же ящик пустой). Фокусник ставит этот ящик на стол, откидывает переднюю стенку, – и изумленной публике представляется говорящая человеческая голова. Читатель, вероятно, уже догадался, что в верхней доске стола имеется откидная часть, закрывающая отверстие, через которое сидящий под столом, за зеркалами, просовывает голову, когда на стол ставят пустой ящик без дна. Фокус видоизменяют и на иной лад, но перечислять все варианты мы здесь не станем; увидев, читатель разгадает их сам.

Впереди или сзади?

Есть не мало вещей домашнего обихода, с которыми многие люди обращаются нецелесообразно. Мы уже указывали раньше, что иные не умеют пользоваться льдом для охлаждения: ставят охлаждаемые напитки на лед, вместо того чтобы помещать их под лед. Оказывается, что и обыкновенным зеркалом не все умеют пользоваться. Сплошь и рядом, желая хорошо разглядеть себя в зеркале, ставят лампу позади себя, чтобы «осветить свое отражение», вместо того чтобы осветить самих себя! Некоторые женщины поступают именно таким образом. Наша читательница, без сомнения, догадается поместить лампу впереди себя.

Можно ли видеть зеркало?

Вот еще доказательство недостаточного знакомства нашего с обыкновенным зеркалом: на поставленный в заголовке вопрос большинство отвечает неправильно, хотя все глядятся в зеркало ежедневно.

Те, кто убежден, что зеркало можно видеть, ошибаются. Хорошее чистое зеркало невидимо. Можно видеть раму зеркала, его края, предметы, в нем отражающиеся, но самого зеркала, если только оно не загрязнено, видеть нельзя. Всякая отражающая поверхность, в отличие от поверхности рассеивающей, сама по себе невидима. (Рассеивающей называется такая поверхность, которая разбрасывает лучи света по всевозможным направлениям. Обычно мы называем

98

отражающие поверхности зеркальными или полированными, а рассеивающие – матовыми1).)

Все трюки, фокусы и иллюзии, основанные на использовании зеркал, – хотя бы, например, сейчас описанный опыт с головой, – основаны именно на том, что само зеркало невидимо, а видны лишь отражающиеся в нем предметы.

Животные у зеркала

Любопытно, – хотя и не совсем с точки зрения физики, – как относятся к своему отражению в зеркале животные. Многие животные попросту не видят его. Мне никак не удавалось добиться того, чтобы кошка заметила свое отражение. Возможно, что иллюзия разрушается для нее отсутствием тех обонятельных впечатлений, которые в ее сознании сопутствуют зрительному образу живой кошки. Не потому ли животные на водопое безбоязненно относятся к отражению своей головы в воде? Опытов с собаками и с лошадьми я не производил. Зато не подлежит сомнению, что обезьяны вполне поддаются иллюзии зеркала. Вот что рассказывал об этом наблюдатель из Ленинградского зоологического сада:

«Зеркало было прибито в открытом вольере к стене, на уровне пола. Утром два гамадрила хотели выйти в наружную клетку, но, увидев в ней новый предмет, испугались и убежали. Долго они выглядывали, не решаясь выйти. Привлекаемые блеском нового предмета и ободренные его неподвижностью, они, наконец, медленно вышли в вольер, отвертываясь от зеркала и держась на почтительном расстоянии от него. Повернувшись, чтобы еще раз взглянуть на этот загадочный предмет, они неожиданно увидели свои изображения, но, приняв их за новых товарищей, радостно закричали и побежали сообщить новость другим гамадрилам.

...Все население вольера собралось перед зеркалом. Обезьяны протягивали руки новым товарищам, что-то лепетали и, по-видимому, приглашали их присоединиться к ним.

...Но упорство, проявленное новыми товарищами, не желающими войти в вольер, стало раздражать обезьян, их речь утратила оттенок нежного дружелюбия, а на лицах появились гримасы. Новые земляки из зеркала продолжали молчать, отвечали такими же гримасами и кривляниями, что еще более раздражало обезьян.

...Несколько раз работница приносила гамадрилам пищу, ни они не обращали на нее никакого внимания и не отходили от зеркала. Наконец, принесли лакомое блюдо – гогольмоголь, и проголодавшиеся обезьяны пошли на зов работницы. Но, отойдя несколько шагов от зеркала и повернувшись к нему, они вдруг заметили, что и новые товарищи уходят! Боязнь потерять их была так велика, что обезьяны отказались от гоголь-моголя и снова начали исследовать зеркало. Убедившись, что оно не является открытой дверью, через которую можно войти, гамадрилы попробовали заглянуть за него, пытались оторвать его от стены, но все усилия их остались тщетными и тайна появления новых знакомых осталась неразгаданной.

...Поздно вечером вконец измученные бесплодными усилиями я голодовкой обезьяны ушли на ночевку, а с наступлением утра снова все сели вокруг зеркала. Упорство и постоянство, с которыми они возвращались к нему каждое утро, пытаясь разрешить тайну появления новых товарищей, были поразительны. Обезьяны перестали нормально питаться и целые дни сидели около зеркала. Через неделю зеркало пришлось убрать, и жизнь вольера вошла в свою колею».

Кого мы видим, глядя в зеркало?

«Разумеется, самих себя, – ответят многие, – наше изображение в зеркале есть точнейшая копия нас самих, сходная с нами во всех подробностях».

99