Er zijn veel dingen in de natuur, vriend Horatio,
Waar onze wijzen nooit van hebben gedroomd.
Shakespeare. Hamlet (na het lezen van dit artikel).
Is de titel van het artikel een gek waardig? Rechtsaf. Maar feit is dat de resultaten van het experiment ook de fantasie van een gek waardig zijn. En de titel komt redelijk overeen met de inhoud van het artikel. Bovendien zijn de experimenten gedaan op oudejaarsavond, wat bijna hetzelfde is als op kerstavond. Dus als u het artikel staand begint te lezen, is het beter om te gaan zitten, en als u zit, houd u dan stevig vast aan de stoel. De resultaten zullen verbluffend zijn. U zult ze waarschijnlijk niet geloven. Goed. Je hoeft ze alleen maar te controleren. Testen is altijd gemakkelijker dan voor de eerste keer een experiment doen.
Laserstraalpad in een prisma
Het begon allemaal min of meer normaal. De auteur van het artikel passeerde een laserstraal door een prisma …
We weten allemaal dat het spoor van een lichtstraal in de lucht onzichtbaar is. Als we de lichtbron en / of het object dat erdoor wordt verlicht niet zien, kunnen we alleen door in de lucht te dansen lichtgevende stofdeeltjes of mistdeeltjes de aanwezigheid van een doorgang van een lichtstraal detecteren. Bij glas is de kast helemaal anders. Het spoor van een laserstraal die door een volledig transparant glazen prisma gaat, is duidelijk zichtbaar (foto 1). Bovendien kan men niet alleen het "traject" (rechte lijnsegment) van de straal zien, maar ook zijn reflectie in de prismavlakken.
Promotie video:
Foto 1. De bovenste dikke lijn in het prisma - het is een lichtgevend spoor van een laserstraal die door de uiteinden van het prisma gaat. Verlaag - dit is een weerspiegeling van dit spoor in de onderrand. Het is te zien dat de uiteinden van het prisma vrij helder gloeien.
Wat is er hier aan de hand? Er zitten immers geen stofdeeltjes of mistdeeltjes in het glas?
Mistdeeltjes (waterdeeltjes), met hun voldoende grootte en concentratie in de lucht, reflecteren het licht goed. Daarom zien we mist en wolken. Maar 's nachts zien we in de regel geen mist of wolken. Blijkbaar zit het hier niet alleen in de grootte van de waterdeeltjes en hun concentratie, maar ook in de sterkte van het licht. Daarom zien we geen gewone lichtstralen door het prisma in het prisma passeren. We kunnen de laserstralen zien, en zo goed dat we niets zien achter de baan van de lichtbundel, het schijnt er niet doorheen.
In de dikste mist kunnen we nog steeds onze eigen hand zien als deze dicht genoeg bij onze ogen is. Het traject van de laserstraal (tl) in het prisma heeft een dikte van ongeveer 1 millimeter. Maar deze dikte is al voldoende om niets achter deze straal te zien. Kijkend naar de TL is het moeilijk voor te stellen dat een laserstraal, die door zo'n "mist" heen breekt, vele centimeters of zelfs meters in het glas kan passeren.
Waarom zien we tll? Blijkbaar omdat sommige componenten van de glasdeeltjes, zoals mistdeeltjes, een deel van het laserlicht reflecteren. Deze deeltjes zitten erg dicht, maar aan de andere kant merken we de verzwakking van de laserstraal door dit proces niet.
Men zou kunnen proberen om de kracht van licht uitgezonden door een sectie van tll te meten om te voorspellen hoe ver de laserstraal in het glas kan reizen voordat de straal met de helft wordt verzwakt. Maar het zou veel interessanter zijn om te weten hoe groot de deeltjes zijn die de "mist" in het glas vormen en waarvan ze zijn gemaakt.
Laserstraal in een glasplaat
In de gang van mijn huidige appartement staat een smal tafeltje met een glazen blad. De breedte is 48 cm, de glasdikte is 8 mm. Het glas is transparant, kleurloos. De randen van dit glas zijn zo goed afgewerkt dat het niet te snijden is en lijken vrij glad. Maar ze zijn natuurlijk niet gepolijst of gepolijst om optische eigenschappen te hebben. Ze lijken niet transparant.
Maar het bleek dat dit niet al te veel hinder is voor de laserstraal. De laserstraal passeert deze randen en kan met een geschikte beginrichting verder in het glas bewegen zonder naar buiten te gaan. Blijkbaar is er een lichtgeleidereffect.
Het was hier, op dit tafelblad, dat een verrassing verborgen was, een ongelooflijk lichteffect, dat veel ongelofelijker is dan de baan van een laserstraal in een prisma.
We kennen allemaal de ontbinding van licht door een prisma in kleurcomponenten. Newton zou ervoor hebben gezorgd dat het onmogelijk was om extra afbraak van deze kleurcomponenten te verkrijgen. Groen licht blijft groen en geel licht blijft geel. Daarom viel het me op dat het eerste spoor van het traject van de groene laserstraal in het glas duidelijk niet groen was. Bovendien werd het gevolgd door een groen gebied, en dan weer niet groen. Dit feit moest worden gedocumenteerd.
De auteur moest de laser bevestigen om zijn handen vrij te maken om te fotograferen. Maar het was niet langer mogelijk om dit effect te verkrijgen. Maar het effect was niet minder verbazingwekkend.
Foto 2. Op de foto hierboven, ongeveer in het midden van de afbeelding, zie je een straal die van rechts naar links gaat en die dan lijkt te verdwijnen en een helderdere strook groene kleur binnengaat. Op de foto ziet het eruit als een koord met veelkleurige strengen. Als je de foto iets vergroot, zul je merken dat een van de "strengen" bruin is. Hieronder (foto 3) met een langere belichtingstijd toont dezelfde bundel. Het zal gemakkelijker voor u zijn om het opnieuw te zien met enige vergroting. Een van de "strengen" van deze straal zal geel lijken.
Foto 3. Links bovenaan vertrekt een smalle balk (omlijst door groene randen) door de hele foto, die een "zebra" genoemd kan worden, maar niet zwart-wit, maar wit en geel. Deze straal zou in theorie ook groen moeten zijn, en natuurlijk dezelfde kleur, en niet een zebra nabootsen. Een deel van de houten lat is rechtsboven zichtbaar. Het bedekt het heldere punt van binnenkomst van de laserstraal in de glasplaat. Op foto 2 is deze rail door de lage belichting praktisch onzichtbaar (hij lijkt absoluut zwart. Alleen de donkergroene rand is zichtbaar).
Helaas ziet de camera iets heel anders dan het oog ziet.
Op foto 2 en 3 wordt 80% van het oppervlak van de foto's aan de linkerkant ingenomen door glas (het tafelblad van de "glazen" tafel). Komend vanuit het midden van de onderrand van foto 2, is wat lijkt op een stuk dik touw eigenlijk de rand van het glas. Op foto 3 is op dezelfde plaats iets dat meer op een ruwe houten lat lijkt - in feite is het dezelfde rand van het glas. Het stuk "houten plaat" met donkergroene randen in de rechterbovenhoek op foto 3 is onderdeel van een houten lat. Het bevindt zich hier om het heldere punt van binnenkomst van de laserstraal in het glas vanaf de lens te sluiten. Hetzelfde object staat op foto 2 op ongeveer dezelfde plaats en met hetzelfde doel, maar is absoluut onzichtbaar op foto 2.
Waar we in beide shots in geïnteresseerd zouden moeten zijn, is een smalle lichtstraal die in het midden van de foto van rechts naar links gaat vanaf het ontmoetingspunt van de rand van het glas en de rail.
Let op: het begin van deze straal in beide afbeeldingen ziet eruit als afwisselende parallellogrammen, of, als u dat wilt, als twee veelkleurige strengen die in elkaar zijn gedraaid. Op foto 2 zien ze eruit als groen en bruin, op foto 3 zien ze eruit als geel en wit. Qua kleur is afbeelding 2 meer consistent met de werkelijkheid: de randen van deze parallellogrammen snijden de bundel onder een hoek van ongeveer 45 graden.
Uit afbeelding 2 kunnen we zeggen dat deze straal eruitziet als een touw dat is gedraaid uit gele en witte strengen. Maar dit is alleen als je vanaf de ene kant van de ingang naar het glas naar de balk kijkt. Aan de andere kant ziet deze straal er precies hetzelfde uit, maar je kunt al begrijpen dat dit geen gedraaide strengen zijn. Waar er aan de ene kant parallellogramverbindingen zijn, bevinden de parallellogram-middelpunten zich aan de andere kant en vice versa. Dat wil zeggen, links en rechts is er een verschuiving van een half parallellogram. Van bovenaf lijkt de straal monochroom, alsof hij grijsbruin is. Voor het oog lijken de gele parallellogrammen waarschijnlijker bruin, maar duidelijk niet groen.
Al hier kunnen we de verschillen met de theorie opmerken: groen is niet langer groen. Maar als men überhaupt een verandering in de kleur van de straal kan verwachten, dan is er alleen een kleurverandering die over de straal gaat, zoals het geval is bij de ontbinding van wit licht in een prisma. Over wat voor soort "straal" kunnen we praten als de kleurverandering langs de straal gaat? Het lijkt erop dat dit in de natuur gewoon niet zo kan zijn. Maar hier zie je zo'n wonder Yudo op de foto. Nogmaals, je kunt je voorstellen dat twee bundels tot een soort touwtje zijn gedraaid, maar de lichtstralen kunnen nergens omheen buigen en wikkelen. Maar zelfs dat is er niet. Afwisselend kleur parallellogrammen zijn zichtbaar aan beide zijden van de balk. Vertel me alsjeblieft hoe een straal periodiek van kleur kan veranderen langs de straal, als je er niet achter een achtergrond aanneemt die bestaat uit van kleur veranderende strepen? Het kan gewoon niet zijndit is zelfs niet voor te stellen. Dit kan alleen worden getekend. Maar we zien een foto.
Het experiment is gemakkelijk te herhalen (althans op dit glas). Als iemand moeite heeft om het experiment te herhalen, kom dan naar mij toe, we zullen alles samen herhalen.
Het veranderen van de invalshoek van de straal in de rand van het glas (in een vlak evenwijdig aan het vlak van het glas) verandert praktisch niets. Wanneer het punt van binnenkomst van de straal zich dicht bij het bovenste vlak van het glas bevindt, lijkt de straal er van binnenuit tegenaan gedrukt te worden, dan breekt hij, dringt diep in het glas en gaat dan verder en wordt geleidelijk steeds minder helder. Van onder en van boven gaat de straal na een pauze gepaard met felgroene lichtstralen, alsof ze tegen het glasoppervlak drukken. Noch de balk zelf, noch deze strengen komen naar buiten.
Er werd ook een rode laser getest. Op dezelfde manier verschijnt er een straal in het glas, bestaande uit parallellogrammen met wisselende helderheid. Maar of er een kleurverandering is, kon de auteur niet begrijpen. Er werden lasers gebruikt met een vermogen van ongeveer 50 milliwatt.
De auteur kan in dit stadium de resultaten van dit experiment niet verklaren.
Interactie van een laserstraal met transparante materialen
Toen dit artikel al was geschreven, begon de auteur in zijn vrije minuten alle transparante materialen te testen. Met glas konden de resultaten gemakkelijk worden herhaald, overal was het spoor van het straaltraject in het glas te zien, dat leek op een roodbruine kleur.
De auteur testte vervolgens een stuk plexiglas dat oorspronkelijk uit China kwam. Hij toonde een spoor dat lijkt op een spoor in een prisma (foto 1). Een verrassing, die de auteur een paar dagen geleden als natuurlijk zou hebben beschouwd, wachtte hem met een stuk plexiglas buis (diameter 80 mm, lengte 126 mm, wanddikte 3 mm). In deze muur is het straaltraject volledig onzichtbaar. De auteur ontmoette dit resultaat met enige voldoening, sinds een paar dagen geleden geloofde hij dat het spoor van een laserstraal in een transparante substantie onzichtbaar is. De verrassing, die al echt was, was anders: de laserstraal verliet deze muur niet. Een helder ingangspunt was duidelijk zichtbaar, beide uiteinden van de buis gloeiden vrij helder, een donkere boog van de schaduw van de buiswand was zichtbaar op de muur, maar de straal kwam niet uit het stuk buis. De auteur probeerde zelfs vanaf het einde in de buiswand te kijken: hij zag een heel heldere, ronduit verblindende boog - maar geen punt.
De auteur ging op zoek naar andere plexusitems die voorhanden waren. Uit de baan is een liniaal gevonden (lengte 33 cm, dikte 5 mm, de randen van de liniaal zijn afgeschuind en hebben een dikte van ongeveer 0,5 mm). Deze liniaal werd gebruikt in de tijd dat tekentafels nog bestonden. In deze liniaal was het eerste stuk van de baan van de laserstraal duidelijk zichtbaar, maar gaandeweg werd het steeds onduidelijker en kwam de straal er ook niet uit.
Laten we de lezer eraan herinneren dat de beschreven experimenten begonnen met een glazen tafelblad van 48 cm breed: hoewel het straalspoor erin roodbruin is, komt de straal eruit en heeft hij dezelfde groene kleur als bij de ingang ervan.
Er zijn dus totaal verschillende transparante materialen. In sommige is de groene laserstraal niet zichtbaar, in andere is hij zichtbaar en heeft hij een normale groene kleur, in glas kan het laserstraalspoor roodbruin blijken te zijn of zelfs in de vorm van een rechte lijn die bestaat uit roodbruine parallellogrammen met afwisselende helderheid. De laserstraal kan erdoorheen gaan, maar het mag helemaal niet uit het materiaal komen, zich ontvouwend in het materiaal in een lijn waarvan de helderheid afneemt naar de randen toe.
Johann Kern, Stuttgart
