Страница 37 из 92
Кадмиевая радуга
Однако и бережно охраняемый Парижский метр оказался неспособным выполнять те функции, которые на него были возложены. Наблюдения обнаружили, что платино-иридиевый эталон метра не неизменен.
В поисках более надежной, более постоянной величины ученые обратились к световым волнам.
...Вам, конечно, не раз приводилось любоваться радугой. В летние дни после дождя на небе образуется разноцветная дуга. Секрет радуги был раскрыт еще в XVII веке чешским ученым Марци. Опыт, проделанный Марци, очень простой: вы можете его повторить. Затемните комнату - оставьте только небольшое отверстие, через которое сможет пройти солнечный луч. На пути луча поместите кусок стекла с тремя гранями. Вместо зайчика на стене появится многоцветная полоса - искусственная радуга.
В ней красная полоска сменяется оранжевой, за ней следует желтая, затем зеленая, голубая, синяя и фиолетовая.
Великий ученый Исаак Ньютон показал, как из разноцветных полос радуги «собрать» белый луч солнечного света.
Так мы познакомились со спектром.
Белый луч разлагается на отдельные цветные. Но цветные лучи, если их пропустить через призму, не разлагаются. Различные световые волны имеют строго определенную длину.
Когда выяснилось, что даже при самой тщательной защите от каких-либо посторонних влияний метр все же не остается неизменным, возникла идея использовать в качестве нового «природного» эталона световую волну.
Такое предложение было сделано в 1829 году французским ученым Бабинэ. Спустя некоторое время эту же идею выдвинул выдающийся английский физик Максвелл.
Надо было найти такой источник света, спектр которого содержал бы лучи со строго определенной, резко выраженной длиной волны. Такой источник открыл американский физик Майкельсон. Это раскаленные пары металла кадмия.
Спектр световых лучей, испускаемых раскаленными парами кадмия, состоит из четырех узких цветных линий, разделенных темными промежутками. В спектр входят волны - темно-синяя, синяя, зеленая и наиболее ярко выраженная - красная.
Майкельсон установил, что в метре содержится 1553163,5 волны красной линии кадмия. Измерения, произведенные Майкельсоном, неоднократно повторялись. Известный советский ученый, академик А. А. Лебедев предложил новую методику для измерений. Пользуясь ею, советский ученый-оптик М. Ф. Романова внесла поправку в подсчет, сделанный Майкельсоном. Она установила, что метр равен 1553164,13 волны красной кадмиевой линии.
В настоящее время ученые обсуждают вопрос о замене «красной линии кадмия» еще лучшими эталонами - инфракрасной линией газа криптона или лучами изотопа ртути (Hg-198). На ближайшей международной конференции по мерам и весам, вероятно, решится вопрос, сохранится ли в качестве эталона красная кадмиевая линия или нет. Ясно одно, что старый эталон - метр - уже не может удовлетворить современным требованиям.
Световые волны имеют еще то преимущество перед метром, что они всегда «под рукой», их можно получить, не выходя из лаборатории. Волну никуда не надо возить, ниоткуда не надо привозить.
Без знакомства с новой единицей измерения - красной волной кадмия - немыслимо было бы достигнуть такой точности, какая требуется для производства колец, шариков и роликов.