Johann Kern, (06.03.2019 01:35:49) jo_k@gmx.net
Ньютон уверял, что повторно разложить свет нельзя, полученный цвет уже нельзя изменить. По-видимому, это означает одновременно и то, что полученные цветные лучи нельзя и уничтожить (с помощью призмы)? Проверка этого утверждения привела автора к открытию нового явления. Не только к этому. Найдено совершенно безупречное экспериментальное доказательство того, что свет не является волной. Но свет не является и потоком частиц. Свет – это нечто совершенно неизвестное. Для него в известном нам мире нет никаких аналогий.
Судите сами.
Оказалось, что разложенные лучи света можно „уничтожить“ с помощью дополнительной призмы. Но происходит не только это.
Наверное, все мы когда-нибудь смотрели через призму и видели изображение, изуродованное появлением цветной каймы, появляющейся в местах резкого изменения яркости предмета. Например, мы видим довольно обычное изображение здания, но все окна имеют вертикальные (или, наоборот, горизонтальные) радужные полоски на краю окна. Иногда эта полоска настолько широкая, что всё окно превращается в отрезок радуги.
Так вот, с помощью второй призмы можно полностью „уничтожить“ радужные полоски и увидеть практически нормальное изображение здания. (Оптики всегда стремились к тому, чтобы радужные искажение не появлялись. Наверное, поэтому никому не приходило в голову, что эти искажения можно полностью уничтожить уже после их появления. И сделать это более, чем просто. Но при этом нельзя одновременно преследовать те цели, к которым обычно стремятся оптики.)С другой стороны, мог ли кто-нибудь из нас предположить, что цветные радужные лучи могут входить в призму и — исчезнуть в ней? По крайней мере, с обратной стороны они не выходят.
Могут ли иметь подобные свойства волны? Волны могут частично отражаться. Но не пройти вообще? Могут ли иметь подобные свойства частицы? Мы имеем сразу два момента, не объяснимые волновой теоерией: разложение света вне призмы и сложение, свёртывание радужных лучей света второй призмой. На такое не способны и обычные частицы.
Рис. 1. Прозрачный параллелепипед
Посмотрите пожалуйста на рис. 1. На нём изображён прозрачный стекляный параллелепипед. Мы видим только одну его сторону, ограниченную контуром ABCDA.
Представьте себе, что через этот паралеллепипед проходит (солнечный) луч EFHI. В точках F и H он преломляется. Сторона AB параллельна DC, поэтому разложение света в точке H не происходит.
Параллелепипед ABCDA делится пополам диагональю BD. Другими словами, он состоит из двух призм ABD и BCD. Уберём верхнюю призму ABD.
- Никуда не девались. Они просто не появляются.
- Конечно, можно сказать и так. Но давайте немного изменим эксперимент. Пусть вместо линии BD будет небольшая щель, скажем 1-2 мм. Тогда в точке G точно появятся цветные лучи, а луч HI попрежнему не будет окрашенным.
- Но, может быть, цветные лучи появятся, если щель сделать значительно больше?
- В этом случае надо будет немного увеличить угол ABD верхней призмы, и тогда на некотором расстоянии вы увидите изображение без радужной окраски.
- Это уже немного усложняет эксперимент.
- Вы можете заранее взять две различные призмы. Вопрос остаётся: куда девались радужные лучи?
При таком изложении опыта на этот вопрос ответить не так просто.
Мы всегда рассуждаем с помощью слов. Изменив слова, можно выразить ситуацию иначе, и, возможно, иногда и более точно. Можно сказать, что с помощью первой призмы лучи раскладываются, разворачиваются подобно вееру, и потому становятся разноцветными. С помощью второй призмы разноцветные лучи снова складываются, как складываются элементы веера, а сложенные вместе (и став параллельными) они снова становятся прежним лучом, не имеющим цвета. Сказать такое можно. Но попробуйте представить на рисунке, как лучи могут сворачиваться — внутри призмы.
Рис. 2. Ширина полосы света между входными лучами ab и fg почти в 5 раз больше,
чем выходной полосы между лучами cl и hm. Выходная полоса света как бы сжимается, спрессовывается.
Не является ли это причиной того, что свет в этой полосе разлагается на цветовые компоненты?
В случае плоско-параллельного слоя ширина входной полосы света равна выходной.
При создании рисунка принято n = 1,5
На рис. 2 показаны два граничных луча abcde и fghik. В случае отсутствия верхней призмы это будут лучи abcl и fghm. Обратим внимание: между выходными лучами cl и hm расстояние чуть ли не в 5 раз меньше, чем между входными лучами ab и fg. Выходная полоса света почти в 5 раз уже входной полосы. Полоса света при выходе из призмы должна была сузиться, сжаться. Возможно, в этом и есть причина, почему свет разлагается на цветные составляющие?
В тех случаях, когда на выходе нижней призмы свет не разлагается, разница между шириной входной и выходной полосы значительно меньше. Более того, ширина выходной полосы света может быть даже шире входной. Такой случай показан на рис. 3. Между лучами cl и hm расстояние значительно больше, чем между входными лучами ab и fg.
Рис. 3. На данном рисунке ширина полосы света между входными лучами
ab и fg меньше, чем ширина выходной полосы между лучами cl и hm.
Не является ли это причиной того, что свет в этой полосе не разлагается
на цветовые компоненты? При создании рисунка принято n = 1,5
В статье [2] уже говорилось о том, что в определённых ситуациях свойства луча лазера могут напоминать свойства газа, в том смысле, что луч может формоваться ограничивающими поверхностями, а в случае их отсутствия может стремиться занять всё свободное пространство. Если здесь считать, что выходная полоса света сильно «сжата» по сравнению со входной, то кажется естественным её «желание расшириться», что выражается в разложении света на его цветовые составляющие. При этом выходная полоса света становится расходящейся.
В случае плоско-параллельного слоя ширина выходящей полосы света всегда равна ширине входящей полосы и подобная тенденция не наблюдается.
Это позволяет в определённом смысле понять принципиальную разницу между плоско-параллельным слоем и призмой «с точки зрения света», и почему плоско-параллельный слой никогда свет не разлагает. Но при этом мы должны предполагать, что свет каким-то образом «помнит» своё прошлое. Просто сказать о том, что свет при попытке «сжать» его, отвечает на это разложением света, нельзя. На рис. 3 видно, что при выходе из плоско-параллельного слоя расстояние между лучами de и ik также значительно уменьшается по сравнению с расстоянием между лучами bd и gm, но никакого разложения при этом не происходит. Свет как бы «помнит» о том, что он проходит плоско-параллельный слой, или же о том, что на входе в этот слой имел точно такую же ширину, и потому «не имеет причин» для разложения.
Разумеется, волновая теория света, созданная 3 века тому назад, была на высоте в смысле «знания причин» разложения света. Она исходила из того, что свет начинает разлагаться уже на входе в призму из-за того, что скорости цветовых составляющих в оптически более плотной среде зависят от длины волны (или цвета лучей). Но, к великому сожалению, это предположение (бывшее у всех глубокой уверенностью) было неправильным [1]. Поэтому приходилось замалчивать имеющиеся противоречия, и, например, всем известный факт о том, что плоско-параллельный слой почему-то свет не разлагает.
Теперь, когда ошибки волновой теории света стали известны, приходится искать причины разложения света. Это кажется недостатком приобретённого нового знания. Что делать, лучше горькая правда, чем сладкая ложь. Сладкая ложь волновой теории света ещё много раз аукнется теоретикам из-за сложностей, связанных с необходимостью все «достижения», связанные с волновой теорией, переосмысливать и толковать по новому. А практики из нового знания уже теперь могут извлечь только пользу. Но для этого надо будет по новому определить и измерить коэффициенты преломления.
Всех всегда интересует, есть ли польза от нового явления. Конечно, есть. Она, прежде всего в том, что мы лучше будем понимать многие оптические явления.
Например, мы теперь будем понимать, почему чередование увеличительных и уменьшительных линз приводит к более чёткому изображению. Этот эффект неосознанно использовал в своём телескопе ещё Галилей. Современной практике этот эффект известен, но для него до сих пор не существует объяснения. Становится более понятным эффект [3], связанный с тем, что расходящиеся лучи «не позволяют» возникнуть цветовым искажением. Этот эффект был неосознанно использован автором при его опытах, когда были получены оптические увеличения до 60 тысяч [4]. Волновая теория, как известно, позволяет увеличения оптических микроскопов только до 2 тысяч. Осознание этого факта, возможно, направит практику строения микроскопов по несколько иному пути.