Откритието не е изобретение. Изобретението може да бъде дълго търсено решение на проблем, поставен при използване на известни явления или механизми. Откриването на теми и откритието, че това е ефект, за който никой нищо не е знаел и следователно не е търсил, не може да търси. Можете да търсите само това, което е известно. Както всички находки, откритието може да бъде голямо или малко. Но по правило се отваря за хора, които са повече или по-малко подготвени, които веднага могат да оценят, че наблюдаваното от тях е не само много любопитно, но най-вероятно нещо напълно непознато.
Дали откриването на електричество беше голямо в дните, когато само се знаеше за него, че вълнена пръчка привлича парчета хартия? В тази форма това откритие продължи хилядолетия. Никой не видя никаква полза в това и никой не знае името на автора или авторите, които за първи път забелязаха това явление. И сега не можем да направим крачка без електричество. Имената на Фарадей или Тесла, които направиха много, за да развият познанията ни за електричеството, са известни на почти всички. Това, което обединява всички открития е, че ние винаги виждаме нещо необичайно в тях и бихме искали да знаем причината за тях - дори когато това не ни е от полза.
Горното е само поговорка. При известно движение на призмата върху основата при работа с лазер, призмата внезапно „проблясва“като светкавица на включена крушка. Разбира се, ефектът не беше толкова силен, но въпреки това беше достатъчно силен, за да заинтересува и да започне да търси причината му. Може би това се дължи на факта, че лазерният лъч е паднал върху вътрешната повърхност на страничната повърхност и отразената светлина е причинила „примигване“на цялата призма? Но всичко се оказа обратното. Поредната „светкавица“беше забелязана, когато лазерният лъч докосна външната повърхност на лицето.
Странно е. Когато лазерният лъч удря перпендикулярно крайната повърхност, на това място се появява доста ярка светеща точка. Втората ярка точка възниква в точката, където лъчът излиза през противоположната челна страна. И двете светещи точки осветяват доста добре всички страни на призмата отвътре.
Снимка 1. Горната дебела линия вътре в призмата - това е светеща следа от лазерен лъч, минаващ през краищата на призмата. Долен - това е отражение на тази следа в долната част на лицето. Вижда се, че краищата на призмата светят доста ярко.
Ако насочите лъча така, че той да се отразява отвътре от една от страничните повърхности, тогава се появява друга светеща точка, осветяваща краищата на призмата отвътре. Но този ефект е незначителен в сравнение със светкавицата, която се получава при осветяване с лазерен лъч, докосващ страничния ръб отвън. В същото време от противоположната страна на призмата изобщо дори не се виждат ярки точки, които биха могли да осветят призмата отвътре. Но цялата призма и особено крайните повърхности стават сравнително много ярки. Начинът, по който лъчът докосва страничното лице, също играе роля. Когато посоката на лъча е надлъжна, ефектът е най-изразен. Ако посоката на докосващия лъч е перпендикулярна на равнината, преминаваща през централната ос на призмата, ефектът е почти незабележим.
Как иначе лъчът може да докосне призмата? Краищата останаха. И тук се чакаше основната изненада. В този случай светкавицата е много по-силна, отколкото когато лъчът докосне страничната равнина.
Снимка 2. Лазерният лъч докосва предния край на призмата. Посоката на лъча е почти успоредна на предния край, точката на контакт е почти невидима, но цялата призма сякаш е осветена отвътре. Моля, обърнете внимание: на снимка 1 мястото, където лъчът влиза в призмата, се вижда ясно, но самата призма свети много по-малко.
Промоционално видео:
Посоката на докосване няма значение. Светкавицата е максимална - дори когато краищата не са полирани и изглеждат непрозрачни!
Как да обясня това явление? Единственото, което ми идва на ум, е резонансът. Разбира се, от няколко века светлината се представя като вълна. От известно време тя се представя като напречни вълни. Но напречните вълни се разпространяват в посоката на трептене (по дължината на лъча). Може ли това да обясни яркото равномерно сияние на точно краищата?
Представете си обикновен барабан, един от най-простите музикални инструменти. Той има най-чувствителните краища. И именно те излъчват най-силно звукови вълни. В този смисъл прозрачната призма наподобява барабан. Но аналогията свършва дотук. Страната на барабана не е чувствителна.
Наблюдавано ли е нещо подобно? Кога светлината „прониква“в посоката на лъчите? Познавам откъс от учебник по физика [H. Фогел. Гертсен Физик, Спрингер-Верлаг, Берлин Хайдекберг, 1995, стр. 486], свързани с пълното вътрешно отражение:
„По-подробно (отблизо?) Наблюдение ни показва границите на възможностите на геометричната оптика. Ако вземем флуоресцентна течност като по-малко плътна оптична среда, тогава, въпреки пълното вътрешно отражение, може да се наблюдава тънък флуоресцентен слой. Следователно малко количество светлина преминава. Но дебелината на този слой е равна само на няколко дължини на вълната; интензивността намалява експоненциално с разстоянието от границата на носителя."
Изглежда, че този пасаж говори за известно количество светлина, пътуващо перпендикулярно на посоката на лъча. Но учебникът тълкува това като квантово-механичен ефект.
На автора изглежда, че и тук се случва нещо подобно. Лъчът не влиза в призмата, а само отразява от нейната повърхност. Но въпреки това светлината по някакъв начин „прониква“в призмата и тя цялата свети. Може да се приеме, че светлината навлиза в призмата в посока, приблизително перпендикулярна на лъча.
Можем да си представим, че при лазерен лъч светлинните вибрации са насочени през лъча във всички посоки. Следователно, с перпендикулярен вход на гредата, както на снимка 1, всички посоки са еквивалентни и следователно блясъкът на краищата е незначителен. Когато лъчът "докосне" взаимодействието е странично, следователно влиянието на тази част от светлината, чиито вибрации са насочени по допирателната към лъча, може да преобладава. Следователно тук се предават главно само напречни вибрации, допирателни към лазерния лъч и едновременно успоредни на равнината (фасетата) на призмата.
Възбуждането на напречните вибрации обяснява до известна степен дори факта, че посоката на контакт на лъча върху страничната повърхност трябва да бъде надлъжна. В краищата посоката на контакт на лъча не трябва да има значение, както беше показано в експеримента.
Разбира се, това е само предположение. Ново тук би било разпространението на трептенията през лъча и улавянето им на целия обем на прозрачното тяло. Някакъв вид взаимодействие с целия материал, който лъчът само докосва?
При силно желание описаното явление може да се тълкува просто като разсейване на светлината. Но това би било много странна "дисперсия". Размерът на разсейване на светлината, ако това е причината за луминесценцията на призмата, очевидно би трябвало да се приравни към стойността (мощността) на луминесценцията на призмата. Как тогава може да се обясни, че величината на това разсейване е много по-малка, когато лъчът премине през цялата дължина на призмата вътре в него, в сравнение с това, когато лъчът само докосва материала на призмата, като изобщо не влиза в нея? В крайна сметка разсейването трябва да се случи точно при преминаване през материала на призмата, при преодоляване на съпротивлението на движението на лъча? Следователно на автора изглежда, че откритият ефект има нещо общо с явлението резонанс.
Йохан Керн, Щутгарт