Физика
Колебания и волны
Оптика
Общая характеристика световых явлений.
Фотометрия и светотехника.
Основные законы геометрической оптики.
Применение отражения и преломления света для получения изображения.
Оптические системы и их погрешности.
Оптические приборы.
Интерференция света.
Дифракция света.
Физические принципы оптической голографии.
Поляризация света и поперечность световых волн.
Шкала электромагнитных волн.
Спектры и спектральные закономерности.
Действия света на вещество.
Википедия
Физика
Физика - это область естествознания, наука. Она изучает самые общие и фундаментальные закономерности, которые определяют структуру и эволюцию материальн... читать далее »
Статьи по Физике
10.10.2009 00:00
Роберт Вуд. Физика.
Когда американский писатель Уильям Сибрук приступил к работе над биографией Роберта Вуда, миссис Ричард Блоу, знавшая семью Вудов с шестнадцати лет, сказала писателю:
"Вам должна нравиться ваша новая работа - это как раз по вашей специальности".
Сибрук поинтересовался:
"Что вы хотите этим сказать?"
Миссис Блоу простодушно ответила:
"Разве вы не писали все время о дикарях и вождях каннибалов?"
"Мистер Вуд! Вы... позволяете себе читать детектив?!"
Вуд смутился:
"Простите, но при таком шуме поэзия просто не воспринимается".
Осенью 1891 года Вуд приехал в университет Джона Гопкинса, намереваясь получить там степень доктора философии по химии. В университетском пансионе, где он жил, уже давно ходило страшное подозрение, что утреннее жаркое приготовляется из остатков вчерашнего обеда, собранных с тарелок. Так если во вторник на обед подавался бифштекс, то в среду на завтрак подавалось жаркое. Но как доказать такое обвинение? Вуд немного подумал, почесал в затылке и сказал:
"Я думаю, что мне удастся это доказать при помощи бунзеновской горелки и спектроскопа".
Вуд уже прекрасно знал, что хлористый литий совершенно безопасное вещество, похожее на обыкновенную соль, а также, что спектроскоп дает возможность открыть мельчайшие следы лития в любом материале, если его сжечь в бесцветном пламени. Литий дает хорошо известную красную спектральную линию.
Когда студентам на обед был подан бифштекс, Вуд на своей тарелке оставил несколько больших обрезков, посыпанных хлористым литием. На следующее утро кусочки завтрака были спрятаны в карман, отнесены в лабораторию и сожжены перед щелью спектроскопа:
появившаяся красная линия лития полностью подтвердила страшную догадку студентов.
***
Кратчайший путь из лаборатории в пансион шел через негритянский квартал. Там находилась бакалейная лавка, около которой собиралась целая толпа негров, чтобы потрепаться и погреться на солнце. Проходя мимо лавки во время январской оттепели, Вуд заметил, что вся мостовая от края до края затоплена водой.
На следующий день, когда он с товарищами пошел обедать, Вуд с предосторожностями положил в железную коробочку кусочек натрия величиной с грецкий орех и спрятал ее в кармане. Подойдя к огромной луже, около которой толпились негры, Вуд громко закашлялся и на виду у всех плюнул в лужу, незаметно бросив в том же направлении кусочек натрия. Раздался сильный удар, полетели искры и огромное желтое пламя появилось на поверхности воды.
Началось столпотворение:
"Спасайся, кто может, негры! Этот человек плюнул огнем! На вид он молодой, но только сам Старый Дьявол, сам Старый Сатана умеет это делать!"
Это был первый удачный "эксперимент" Вуда с элементом, который впоследствии его прославил.
***
Во время свадебного путешествия в 1894 году Вуд с женой посетили Йеллоустонский парк, в котором наш герой уже бывал раньше. С собой он прихватил бутылку раствора флюоресцина, вещества, крупинка которого заставит бочку воды светиться под лучами солнца изумрудным светом. Летчики, сбитые во время Второй мировой войны и приводнившиеся, применяли это вещество, чтобы создать вокруг себя огромное зеленое пятно, которое легко заметить со спасательного самолета. Но это будет только еще через почти пятьдесят лет. А пока...
Вуд хотел вылить свой раствор в гейзер "Старый Верный", но тот слишком хорошо охранялся. Тогда Роб остановил свой выбор на Изумрудном источнике, дорогу к которому он уже знал. Когда партия туристов с проводником собралась к источнику, Вуд с женой улизнули и опередили всех.
Сильный поток воды выходил из туннеля и вливался в озерко. Когда раздались голоса подходивших туристов, Вуд откупорил свою бутыль и бросил ее в воду. Вначале ничего не происходило, но вскоре из глубины озера стало подниматься огромное облако зеленого цвета.
Когда подошли туристы, все озеро сверкало, как изумруд, но гид по привычке начал бормотать:
"Перед вами, леди и джентльмены, Изумрудный источник, называемый так из-за зеленоватого цвета... Боже мой! Я никогда такого не видел, а я живу здесь уже десять лет!"
Туристы были в восторге. Вуды - тоже.
***
В Германии Вуд частенько устраивал различные розыгрыши. Один из них он устроил в надземном Берлинском метрополитене, в поездах которого были вагоны первого, второго и третьего классов. Как считал Вуд, в первом классе ездили только принцы, миллионеры и дураки. У него с приятелем были сезонные билеты второго класса зеленого цвета.
Зная, что немецкая железнодорожная полиция очень тщательно занимается своим делом, Вуд купил желтый билет третьего класса, демонстративно размахивая им, прошел через контроль и ввалился в вагон второго класса. Бдительный полицейский устремился за ним, вошел в вагон, и когда поезд тронулся, начал сердито выговаривать Вуду. Вуд прикинулся, что очень плохо понимает по-немецки. Когда они подъехали к остановке у зоологического сада, полицейский, уже побагровев от ярости, схватил Вуда за руку и сказал:
"Вы должны выйти здесь".
Вуд очень удивился и с негодованием на ужасно ломаном немецком языке ответил:
"Нет, я не выхожу здесь. Я выхожу на Фридрихштрассе".
Полицейский взорвался:
"Dummkopf! Gleich heraus! (Дурак! Вон отсюда!)"
Вуд стоял на своем:
"Nein! Friedrich-Strasse heraus! (Нет! Я выхожу на Фридрихштрассе!)"
Пока они так препирались, поезд тронулся, и когда он остановился на Фридрихштрассе, то Вуда тут же арестовали. Вуд с удивлением вытащил свой зеленый сезонный билет и с сожалением предположил, что полицейский либо цвето-слепой, либо сумасшедший.
***
В сентябре 1904 года Вуды по приглашению лорда Рэлея (Rayleigh, Нобелевская премия 1904 г.) гостили в его имении, где была и частная лаборатория. Вуда попросили провести несколько опытов с натрием, ведь исследования с этим металлом и его парами уже принесли Вуду всемирную славу. Вуд согласился:
"С удовольствием, если можно будет зажечь горелку и у вас есть металлический натрий".
Пока Вуд выдувал из стекла необходимые трубки, лорд Рэлей охотился за своим натрием. Лаборатория физика вообще является сложным хозяйством, и частная лаборатория Рэлея в "сельском" домике представляла собой подтверждение этого правила. Она была до такой степени перегружена различным оборудованием, находившимся здесь даже с очень давних времен, что найти в ней требуемые вещи было очень непросто. Скоро и Вуд присоединился к его поискам. Наконец хозяин отчаялся:
"Где-то у меня есть целая банка, но мне кажется, что она исчезла, и нам придется отказаться от опытов".
В это время Вуд в углу верхней полки одного из шкафов заметил широкую стеклянную банку, наполовину заполненную какой-то желтой жидкостью и с какими-то кусками в ней. Вуд открыл этот шкаф и сказал Рэлею:
"Я чувствую, что если бы это была моя лаборатория, я бы, наверное, держал натрий в этом шкафу".
Он запустил руку в глубину полки и вытащил запыленную банку. Рэлей улыбнулся:
"Ха! Кажется, вы его поймали. Мне кажется, нет ничего, относящегося к натрию, что вы не могли бы открыть, - даже то место, где он прячется".
***
В конце 1911 года и в начале 1912 года в Ист Хэмптоне Вуд построил спектроскоп, который долгое время оставался самым большим в мире. Он представлял собой деревянную трубу длиной 42 фута и диаметром около шести дюймов. На одном конце трубы помещалась ахроматическая линза с фокусным расстоянием в 42 фута, т.е. во всю длину трубы, и дифракционная решетка, а на другом конце - щель и зеркало.
После первых опытов Вуд на некоторое время куда-то уехал, а когда вернулся в июне, то обнаружил, что пауки сумели пробраться в трубу и сплели там множество своих изделий. Недолго думая, Вуд схватил свою кошку и, не без некоторого сопротивления с ее стороны, сумел запихнуть животное в один из концов трубы, а потом закрыл ее (трубу). Кошке ничего не оставалось делать, как ползти по этому туннелю к свету. Она выскочила из другого конца трубы, волоча за собой целый шлейф из паутины, и в ужасе бросилась через забор подальше от этого страшного места. Но труба спектроскопа была очищена от паутины.
В своей статье об исследованиях на этом спектроскопе, посланной в Philosophical Magazine, Вуд вскользь упомянул об этом событии, но он совсем не ожидал, что данное событие ожидает всемирная известность. Об этой истории написали многие газеты и журналы, приукрашивая историю и добавляя новые подробности. Дошло до того, что один журналист сделал кошку чуть ли не ассистентом Вуда, регулярно проделывающей этот номер. Едва возникала потребность в прочистке трубы, как Вуд, якобы, говорил кошке:
"Кис, кис! Поди сюда и очисти спектроскоп от паутины!"
И кошка послушно лезла в трубу.
Когда Вуда произвели в майоры, он должен был пройти медицинский осмотр и прочие формальности. Ему удалось разозлить медицинского сержанта, который проверял его зрение. Так, например, когда сержант, проверяя цветовое зрение, показал Вуду красный шерстяной шнурок и спросил:
"Что это?" -
Вуд ответил:
"Шерсть".
Естественно, что обе стороны остались недовольны друг другом, а сержант, когда дверь за Вудом закрылась, сказал:
"Мне безразлично - пусть он величайший ученый в мире, но из него выйдет ужасный майор! Я ни за что не согласился бы стать его полковником!"
***
На одном из заседаний Совещательного комитета по морским делам Вуд предложил использовать тюленей для охоты за подводными лодками врага. Многие приняли это предложение за шутку, но Вуд указал, что тюленей можно научить всему тому, чему учат собак.
После долгих споров британское адмиралтейство провело исследования в этой области. Выяснилось, что тюленей можно научить гоняться за шумом винтов подводных лодок и запахом машинного масла, но они были не в состоянии отличать свои лодки от чужих, а также могли в любой момент прекратить поиски подводной лодки и, несмотря на надетые на них намордники, начать преследование какого-нибудь косяка сельди.
Хотя из тюленей и не получилось охотников за подводными лодками, зато эти эксперименты показали, что тюлени прекрасно все слышат на полном ходу. Это позволило улучшить конструкцию гидрофонов после изучения очертаний ушей тюленей.
Источник
"Вам должна нравиться ваша новая работа - это как раз по вашей специальности".
Сибрук поинтересовался:
"Что вы хотите этим сказать?"
Миссис Блоу простодушно ответила:
"Разве вы не писали все время о дикарях и вождях каннибалов?"
***
Известный американский физик Роберт Вуд начинал свою карьеру простым лаборантом. Однажды его шеф зашел в помещение, наполненное шумом насосов и дребезжанием и лязгом другого оборудования. Вуд же сидел и читал детективный роман. Возмущению шефа не было предела:
"Мистер Вуд! Вы... позволяете себе читать детектив?!"
Вуд смутился:
"Простите, но при таком шуме поэзия просто не воспринимается".
Осенью 1891 года Вуд приехал в университет Джона Гопкинса, намереваясь получить там степень доктора философии по химии. В университетском пансионе, где он жил, уже давно ходило страшное подозрение, что утреннее жаркое приготовляется из остатков вчерашнего обеда, собранных с тарелок. Так если во вторник на обед подавался бифштекс, то в среду на завтрак подавалось жаркое. Но как доказать такое обвинение? Вуд немного подумал, почесал в затылке и сказал:
"Я думаю, что мне удастся это доказать при помощи бунзеновской горелки и спектроскопа".
Вуд уже прекрасно знал, что хлористый литий совершенно безопасное вещество, похожее на обыкновенную соль, а также, что спектроскоп дает возможность открыть мельчайшие следы лития в любом материале, если его сжечь в бесцветном пламени. Литий дает хорошо известную красную спектральную линию.
Когда студентам на обед был подан бифштекс, Вуд на своей тарелке оставил несколько больших обрезков, посыпанных хлористым литием. На следующее утро кусочки завтрака были спрятаны в карман, отнесены в лабораторию и сожжены перед щелью спектроскопа:
появившаяся красная линия лития полностью подтвердила страшную догадку студентов.
***
На следующий день, когда он с товарищами пошел обедать, Вуд с предосторожностями положил в железную коробочку кусочек натрия величиной с грецкий орех и спрятал ее в кармане. Подойдя к огромной луже, около которой толпились негры, Вуд громко закашлялся и на виду у всех плюнул в лужу, незаметно бросив в том же направлении кусочек натрия. Раздался сильный удар, полетели искры и огромное желтое пламя появилось на поверхности воды.
Началось столпотворение:
"Спасайся, кто может, негры! Этот человек плюнул огнем! На вид он молодой, но только сам Старый Дьявол, сам Старый Сатана умеет это делать!"
Это был первый удачный "эксперимент" Вуда с элементом, который впоследствии его прославил.
***
Вуд хотел вылить свой раствор в гейзер "Старый Верный", но тот слишком хорошо охранялся. Тогда Роб остановил свой выбор на Изумрудном источнике, дорогу к которому он уже знал. Когда партия туристов с проводником собралась к источнику, Вуд с женой улизнули и опередили всех.
Сильный поток воды выходил из туннеля и вливался в озерко. Когда раздались голоса подходивших туристов, Вуд откупорил свою бутыль и бросил ее в воду. Вначале ничего не происходило, но вскоре из глубины озера стало подниматься огромное облако зеленого цвета.
Когда подошли туристы, все озеро сверкало, как изумруд, но гид по привычке начал бормотать:
"Перед вами, леди и джентльмены, Изумрудный источник, называемый так из-за зеленоватого цвета... Боже мой! Я никогда такого не видел, а я живу здесь уже десять лет!"
Туристы были в восторге. Вуды - тоже.
***
Зная, что немецкая железнодорожная полиция очень тщательно занимается своим делом, Вуд купил желтый билет третьего класса, демонстративно размахивая им, прошел через контроль и ввалился в вагон второго класса. Бдительный полицейский устремился за ним, вошел в вагон, и когда поезд тронулся, начал сердито выговаривать Вуду. Вуд прикинулся, что очень плохо понимает по-немецки. Когда они подъехали к остановке у зоологического сада, полицейский, уже побагровев от ярости, схватил Вуда за руку и сказал:
"Вы должны выйти здесь".
Вуд очень удивился и с негодованием на ужасно ломаном немецком языке ответил:
"Нет, я не выхожу здесь. Я выхожу на Фридрихштрассе".
Полицейский взорвался:
"Dummkopf! Gleich heraus! (Дурак! Вон отсюда!)"
Вуд стоял на своем:
"Nein! Friedrich-Strasse heraus! (Нет! Я выхожу на Фридрихштрассе!)"
Пока они так препирались, поезд тронулся, и когда он остановился на Фридрихштрассе, то Вуда тут же арестовали. Вуд с удивлением вытащил свой зеленый сезонный билет и с сожалением предположил, что полицейский либо цвето-слепой, либо сумасшедший.
***
"С удовольствием, если можно будет зажечь горелку и у вас есть металлический натрий".
Пока Вуд выдувал из стекла необходимые трубки, лорд Рэлей охотился за своим натрием. Лаборатория физика вообще является сложным хозяйством, и частная лаборатория Рэлея в "сельском" домике представляла собой подтверждение этого правила. Она была до такой степени перегружена различным оборудованием, находившимся здесь даже с очень давних времен, что найти в ней требуемые вещи было очень непросто. Скоро и Вуд присоединился к его поискам. Наконец хозяин отчаялся:
"Где-то у меня есть целая банка, но мне кажется, что она исчезла, и нам придется отказаться от опытов".
В это время Вуд в углу верхней полки одного из шкафов заметил широкую стеклянную банку, наполовину заполненную какой-то желтой жидкостью и с какими-то кусками в ней. Вуд открыл этот шкаф и сказал Рэлею:
"Я чувствую, что если бы это была моя лаборатория, я бы, наверное, держал натрий в этом шкафу".
Он запустил руку в глубину полки и вытащил запыленную банку. Рэлей улыбнулся:
"Ха! Кажется, вы его поймали. Мне кажется, нет ничего, относящегося к натрию, что вы не могли бы открыть, - даже то место, где он прячется".
***
После первых опытов Вуд на некоторое время куда-то уехал, а когда вернулся в июне, то обнаружил, что пауки сумели пробраться в трубу и сплели там множество своих изделий. Недолго думая, Вуд схватил свою кошку и, не без некоторого сопротивления с ее стороны, сумел запихнуть животное в один из концов трубы, а потом закрыл ее (трубу). Кошке ничего не оставалось делать, как ползти по этому туннелю к свету. Она выскочила из другого конца трубы, волоча за собой целый шлейф из паутины, и в ужасе бросилась через забор подальше от этого страшного места. Но труба спектроскопа была очищена от паутины.
В своей статье об исследованиях на этом спектроскопе, посланной в Philosophical Magazine, Вуд вскользь упомянул об этом событии, но он совсем не ожидал, что данное событие ожидает всемирная известность. Об этой истории написали многие газеты и журналы, приукрашивая историю и добавляя новые подробности. Дошло до того, что один журналист сделал кошку чуть ли не ассистентом Вуда, регулярно проделывающей этот номер. Едва возникала потребность в прочистке трубы, как Вуд, якобы, говорил кошке:
"Кис, кис! Поди сюда и очисти спектроскоп от паутины!"
И кошка послушно лезла в трубу.
***
Когда Вуда произвели в майоры, он должен был пройти медицинский осмотр и прочие формальности. Ему удалось разозлить медицинского сержанта, который проверял его зрение. Так, например, когда сержант, проверяя цветовое зрение, показал Вуду красный шерстяной шнурок и спросил:
"Что это?" -
Вуд ответил:
"Шерсть".
Естественно, что обе стороны остались недовольны друг другом, а сержант, когда дверь за Вудом закрылась, сказал:
"Мне безразлично - пусть он величайший ученый в мире, но из него выйдет ужасный майор! Я ни за что не согласился бы стать его полковником!"
***
После долгих споров британское адмиралтейство провело исследования в этой области. Выяснилось, что тюленей можно научить гоняться за шумом винтов подводных лодок и запахом машинного масла, но они были не в состоянии отличать свои лодки от чужих, а также могли в любой момент прекратить поиски подводной лодки и, несмотря на надетые на них намордники, начать преследование какого-нибудь косяка сельди.
Хотя из тюленей и не получилось охотников за подводными лодками, зато эти эксперименты показали, что тюлени прекрасно все слышат на полном ходу. Это позволило улучшить конструкцию гидрофонов после изучения очертаний ушей тюленей.
Источник