Страница 14 из 17
Вырежьте из сетки с мелкими ячейками 2 прямоугольника. Наложите их друг на друга и посмотрите сквозь них на свет. Подвигайте верхнюю сетку. Видите, какой получается красивый узор из темных и светлых полос?
Продолжить эксперимент можно с тремя слоями сетки. Поэкспериментируйте также с двумя прямоугольниками: первым — из сетки с мелкими ячейками, вторым — с крупными. Причем для наглядности лучше всего взять сетку темного цвета с ячейками 1,5 на 1,5 миллиметра.
Объяснение увиденным явлениям таково. Волны света, проходя сквозь несколько слоев сетки, накладываются друг на друга. Этот феномен называется «интерференция» — наложение световых волн, при котором образуются чередующиеся светлые и темные полосы. Наложение третьего слоя сетки приведет к тому, что рисунок из полос станет более четким. А вот если использовать сетку с разными по величине ячейками, узор не сложится, так как закон интерференции работает только при равной длине световой волны, что становится возможным только при одинаковых размерах ячеек.
СПОКОЙНЫЕ ВОЛНЫ
Для опыта вам понадобятся: небольшая прозрачная пластиковая бутылка, немного художественного или мебельного лака, вода, зеленка, йод или марганцовка.
Наполните бутылку наполовину водой. Капните в нее 1–2 капли зеленки или йода или бросьте в воду несколько кристаллов марганцовки. Потрясите бутылку, чтобы вода равномерно окрасилась.
Теперь заполните оставшуюся часть бутылки лаком. Плотно закройте бутылку крышкой. Возьмите бутылку в руки и еще раз потрясите ее. Посмотрите, что при этом получилось.
Лак и вода не смешиваются между собой. У лака большая вязкость и меньшая текучесть, он состоит из жирных молекул, потому отталкивает воду. Поэтому в бутылке образуются две среды, которые не будут смешиваться. Если потрясти бутылку, жидкости внутри ее будут двигаться медленно, образуя волны. Это происходит потому, что одна жидкость все время зависит от другой. Лак, как более вязкая среда, движется медленно и мешает двигаться воде.
ПАРАФИНОВЫЕ КАРТИНКИ
Запаситесь парафиновой свечой, спичками, страницей с картинкой из журнала.
Предупреждение: поскольку вы будете иметь дело с открытым огнем, эксперименты проводите в присутствии взрослых. С пожаром не шутят!
Зажгите свечу, накапайте несколько капель парафина на картинку в журнале так, чтобы парафин образовал корку. Подождите, пока парафин застынет. Осторожно снимите слой парафина с рисунка, согнув для этого страницу.
Попробуйте отлить парафиновые картинки на разной бумаге (например, используйте иллюстрацию из глянцевого журнала и газеты). Посмотрите, что при этом получается.
Суть дела такова. Парафин получают из жиров и растительных масел. В основном он состоит из жирных кислот, которые и растворяют верхний слой красочного пигмента на картинке. Красочные пигменты закрепляются на застывшем парафине. Поэтому с помощью свечи иногда удается скопировать картинку, правда, она получится в зеркальном отражении.
СДЕЛАЙ ДЛЯ ШКОЛЫ
Спектроскоп
Спектроскоп — это, как известно, прибор, позволяющий выяснить состав вещества по спектру его излучения. Направив, например, спектроскоп на люминесцентную лампу дневного света, мы увидим в ее спектре ярко-зеленые, яркие сине-фиолетовые линии и более слабые оранжевые. Они говорят о том, что в колбе лампы присутствует ртуть (сине-фиолетовая составляющая), а также некоторые другие элементы.
В тех случаях, когда сами по себе объекты исследования не светятся, их заставляют светиться, нагревая, скажем, в пламени горелки или пропуская через них сильный электрический ток.
Чтобы сделать простой спектроскоп, вам понадобятся: CD- или DVD-диск, картонная коробка примерно 20x20x20 см (главное, чтобы в ней поместился диск); два лезвия от безопасной бритвы; небольшая картонная трубка, немного целлофановой ленты, алюминиевая фольга и клей (рис. 1).
Рис. 1
Спектроскоп состоит из трех основных частей: щелей, сделанных при помощи бритвенных лезвий, дифракционной решетки из компакт-диска и просмотрового устройства, представляющего собой бумажную трубку.
Установите компакт-диск в верхней части окна, прорезанного в коробке, отступив примерно сантиметр от левого края, и поблизости к нижнему окну, как показано на фото (рис. 2).
Рис. 2
Отметьте с помощью фломастера или карандаша положение центрального отверстия диска. Эта отметка покажет вам, где в дальнейшем будет проходить бумажная трубка. Теперь разместите ее на коробке таким образом, чтобы нижний ее конец оказался над отметкой, которую вы только что нарисовали. Нарисуйте еще один круг на поле, обозначив окружность бумажной трубки (рис. 3).
Рис. 3
Сместите ее на 1–2 см и очертите вокруг нее еще один круг. Эти круги подскажут вам, где нужно вырезать овальное окно (рис. 4).
Рис. 4
Теперь вырежьте это окно острым ножом (рис. 5).
Рис. 5
Овал позволит поставить бумажную трубку под некоторым углом к поверхности диска.
Следующий шаг — сделайте разрез. Поверните ящик на четверть оборота так, чтобы овал оказался с правой стороны. Используйте диск еще раз, чтобы сделать еще один небольшой круг ближе к левой части ящика.
Щели будут расположены в крайней левой части ящика. Вырежьте небольшой прямоугольник в стенке коробки на высоте, отмеченной кружком, который вы сделали с помощью диска. Прямоугольник должен иметь ширину около 1 см и высоту примерно 4 см.
Осторожно разверните упаковку лезвий от безопасной бритвы и поставьте два лезвия над прямоугольным отверстием так, чтобы их острые края почти соприкасались друг с другом. Закрепите лезвия скотчем (рис. 6).
Рис. 6
Открыв ящик, разместите в нем диск поблизости к щели. Прикрепите его скотчем к задней стенке коробки так, чтобы его рабочая сторона была обращена кверху (рис. 7).
Рис. 7
Закройте коробку, обеспечьте ее светонепроницаемость с помощью черной бумаги или алюминиевой фольги (рис. 8).