Искусство физического эксперимента (приват)

[Андрей Иванович Гущин]

- Хм, ну, не только очки и не только лупы. Оптика - это, эээ, раздел физики, изучающей законы распространения света. И лупы, конечно, тоже изучает. Точнее говоря - линзы. А линзы - это не только очки, но и многие другие оптические приборы: микроскопы, телескопы, объективы, иногда очень сложно устроенные, включающие десятки линз, мда. Это и обычные зеркала, кстати. Лазеры - это тоже оптика. Еще есть... Хм. А что, не проделать ли вам самим небольшой оптический эксперимент? Кстати, тоже непосредственно связанный с Ньютоном.

[Леонид Навицкий]

Микроскопы, телескопы, да ещё и лазеры!!! Это было намного интереснее луп и очков, особенно последнее. Правда почему-то лазеры у Лёньки не ассоциировались вообще со словом оптика, но... он же ничего про это и не знает, так что просительно. Тем более вон им предлагают эксперимент! Хорошо бы с лазером, но... вряд ли.

- Мы всегда за! - ничуть не сомневаясь ответил Лёнька. В любом случае это будет интересно.

[Юрка]

Разве можно отказаться от такого предложения? Юрка любил послушать что-нибудь интересно, но сделать что-нибудь интересное своими руками было во сто раз лучше!

- Мы согласны! - подтвердил он, - А Ньютон и оптикой занимался? А в его время линзы уже были?

[Андрей Иванович Гущин]

Какой неподдельный энтузиазм. Ох, мальчишки, мальчишки... Можно, можно направить вашу энергию на мирные цели, только вот невозможно даже в относительно небольших гимназических классах, успеть вот так пообщаться с каждым, ведь в сутках всего 24 часа. Ладно, это лирика. Обещал опыт, значит, будет опыт.
- Так-с, Лёня, достань, пожалуйста с полки вон ту вращающуюся подставку. А ты, Юра, переставь на стол у окна вот эту лампу и включи ее в розетку. Что касается твоего вопроса, Юра, то да, линзы появились очень давно, задолго до Ньютона.
Сам я открываю шкаф с оптическим оборудованием, достаю небольшую, но увесистую плоскую коробочку с наклейкой "Призмы" и извлекаю из нее треугольный кусочек стекла.
- Знаете, что это такое?

[Леонид Навицкий]

- Так-с, Лёня, достань, пожалуйста с полки вон ту вращающуюся подставку.

Задание не было сложным и Лёнька справился с ним за 5 секунд и оттащил подставку на тот же стол у окна. Пока ему было не понятно, что они будут делать, но задавать вопросы он не спешил, сейчас Андрей Иванович им сам всё расскажет.

- Знаете, что это такое?

- Крыша! - бесхитростно ответил Навицкий. А что, выглядит так будто с дома только что сняли.

[Юрка]

- Так-с, Лёня, достань, пожалуйста с полки вон ту вращающуюся подставку. А ты, Юра, переставь на стол у окна вот эту лампу и включи ее в розетку. Что касается твоего вопроса, Юра, то да, линзы появились очень давно, задолго до Ньютона.

Юрка переставил лампу и воткнул вилку в розетку. Хм, лампа как лампа. Не похоже на научный прибор. А линзы, значит, появились задолго до Ньютона. А Ньютон, Гущин сказал, жил 300 лет назад. Наверное, древние греки изобрели, решил он. Половцев помнил, что в Древней Греции процветали науки и искусства. Наверное, они и изобрели, кто же ещё.

- Знаете, что это такое?

Юрка пожал плечами и сказал:
- Стекляшка какая-то.
И неуверенно добавил:
- Ну, точно не линза.
Он гадал, что интересного может получиться из такого кусочка стекла.

[Андрей Иванович Гущин]

Хм, крыша? Мне бы в голову не пришло. Ну, ассоциативное мышление - штука хитрая, у каждого свой собственный первый ряд ассоциаций. Крыша, так крыша. Половцев, к моему удивлению, не пытается проявить фантазию.
- Да, это действительно не линза. Это называется призма. На первый взгляд, вполне простая вещь, тем не менее, тоже оптический прибор. Юра, у тебя, кажется, отец военный? Так вот, заметь, в полевых биноклях и стереотрубах, кроме линз, используются и призмы. Но приступим к опыту.
Я надеваю на лампу специальный колпак с прорезью. Прикидываю углы. Ага, так, подставочку чуть передвинем сюда, ммм... Да, а и тогда луч после призмы пойдет вот на тот белый кусочек стенки. В самый раз. Чуть поправляю колпак, чтобы луч падал точно на подставку.
- Чтоб лучше было видно, выключим свет...
Комната погружается в полумрак который прорезает луч света, прорывающегося через щель. Кладу коробочку с призмами на стол.
- А теперь собственно опыт. Возьмите призму и положите ее точно в центр подставки. Пока что кладите как получится, правильное положение мы сейчас подберем.

[Леонид Навицкий]

"Стереотрубах? Что это? Подзорная труба что ли?" - Ленька не стал перебивать и переспрашивать, но про себя отметил, что надо будет почитать что это, а то мало ли...

Навицкий посмотрел на друга, тот с интересом смотрел на эту конструкцию, но вот... Ему тоже ни черта не понятно? Или Лёнька один тут такой?

Он взял другую стекляшку, которая уже не была похожа на крышу и положил куда сказал Гущин, на стену он не смотрел, почему-то думалось, что что-то должно произойти внутри.

[Юрка]

Юрка удивился. Для чего в бинокле линзы - он, хоть и очень приблизительно, но представлял. Но призмы-то зачем? Он с сомнением поглядел на кусочек стекла в руках учителя. Или она тоже увеличивает? Кто её знает. За последние четверть часа он услышал много удивительных вещей, так что, пожалуй, не удивился бы. Хотелось расспросить Гущина о подробностях, но пришлось отложить на потом, ведь опыт уже начался, как бы чего-нибудь не пропустить.
Когда Лёня положил призму на подставку, Юрка впился в неё глазами. В луче падающего света стекляшка заблестела, на её рёбрах вспыхнули яркие искры. Это было красиво, конечно, но, в общем, ничего особенного. Половцев разочарованно пожал плечами и спросил:
- Может, надо к ней глаз приставить?

[Андрей Иванович Гущин]

Разумеется, сразу ничего не получается. Я уже могу прикинуть на глаз, на сколько и в какую сторону нужно повернуть призму, но мы ведь ставим научный эксперимент? Значит, пусть ищут самостоятельно.
- Нет, Юра, глаз никуда подставлять не нужно. Все, что требуется, мы увидим и так, вон на той стене. Видите, подставка свободно вращается на своей ножке? Начинайте медленно и плавно поворачивать ее вместе с призмой. Нам нужно подобрать правильный угол вхождения луча.

[Леонид Навицкий]

Они с Юркой одновременно взялись за подставку, кивнули друг другу и начали потихоньку крутить её вместе, причём сторону они не обговаривали, так уж само получилось, что в одну. Сначала не происходило ничего, но в какой-то момент Лёня посмотрел на стенку и воскликнул:

- Смотрите, радуга!

[Юрка]

- Вау! - тихо выдохнул Юрка, - Давай ещё чуть-чуть.
Мальчики повернули подставку ещё немного и радуга стала ярче, потом снова начала тускнеть и поплыла куда-то в сторону.
- Всё.
Они не сговариваясь вернули подставку чуть назад и прекратили вращение. На стене красовалась самая настоящая радуга. В почти тёмной лаборантской она смотрелась очень впечатляюще.
- Андрей Иванович, а почему оно так? - немедленно поинтересовался Половцев.

[Андрей Иванович Гущин]

Молодцы мальчики, без подсказок догадались поискать наилучший угол. Что ж, опыт удался и довольно эффектно. Теперь надо ответить на вопрос Юры, не загружая им пока головы слишком специальной терминологией.
- Эээ, свет, видите ли, проходя через прозрачное вещество, преломляется, то есть, отклоняется от прямой линии. Может быть, вы замечали в бассейне или на реке, что вид предметов под водой искажается? Вот это как раз из-за преломления света, мда. Но дело в том, что свет разного цвета отклоняется на разные углы. А то, что наши глаза воспринимают как белый цвет, на самом деле является смешением всех цветов. И, так как разные цвета отклоняются под разными углами, то луч белого света и выходит из призмы разделившись на эти самые цвета. Это называется спектр. Собственно, радуга после дождя возникает так же, толькопреломоение происходит не на призме, а на мелких капельках воды, висящих в воздухе. Ну, и добавлю, что первым этот опыт проделал Исаак Ньютон, доказав тем самым, что белый свет - это смесь разных цветов. Есть еще вопросы или попробуем продолжить наш опыт?

[Леонид Навицкий]

Лёнька уже слышал, что белый - это смешение всех цветов, но не очень понимал как это происходит. Права нельзя сказать, что намного яснее сейчас стало. Нет, он слышал, что свет в этой стекляшке преломляется и каждый цвет под своим углом, но всё равно не очень понятно...

- А как свет, преломляющийся в капельках выстраивается именно в дугу? - всё же один вопрос он не удержался и задал, хоть что-то должно стать понятнее.

[Юрка]

Юрка потряс головой, словно это могло помочь улечься новой информации. Слово "спектр" он, вроде бы, где-то слышал, только не мог припомнить где. И про то, что радугу создают капельки, отец как-то объяснял. Но все равно, пока что все было не очень понятно. И в то же время, невероятно интересно.
Вслед за Лёней он тоже задал свой вопрос.
- А если свет во всяких прозрачных веществах преломляется, почему мы в воде не видим радугу? Или в оконном стекле?