Перейти в начало сайта Перейти в начало сайта
Электронная библиотека «Наука и техника»
n-t.ru: Наука и техника
Начало сайта / Раритетные издания / Смотри в корень!
Начало сайта / Раритетные издания / Смотри в корень!

Научные статьи

Физика звёзд

Физика микромира

Журналы

Природа

Наука и жизнь

Природа и люди

Техника – молодёжи

Нобелевские лауреаты

Премия по физике

Премия по химии

Премия по литературе

Премия по медицине

Премия по экономике

Премия мира

Книги

Безумные идеи

Загадки простой воды

Генри Форд. Моя жизнь, мои достижения

Популярная информатика

У истоков дизайна

Химия вокруг нас

Издания НиТ

Батарейки и аккумуляторы

Охранные системы

Источники энергии

Свет и тепло

Научно-популярные статьи

Наука сегодня

Научные гипотезы

Теория относительности

История науки

Научные развлечения

Техника сегодня

История техники

Измерения в технике

Источники энергии

Наука и религия

Мир, в котором мы живём

Лит. творчество ученых

Человек и общество

Образование

Разное

Задача 85. Проглядывая сквозь щель

Пётр Маковецкий. Смотри в корень! Сборник любопытных задач и вопросов

А.

А вот вам еще задача с решеткой, внешне даже похожая на предыдущую, но совсем иная.

На западной стороне горизонта видны далекие облака. Заходящее Солнце, которое вот-вот коснется горизонта, в последний раз (на сегодня, разумеется, – без этой оговорки фраза была бы слишком пессимистичной) пробилось своими лучами сквозь щель между облаками и осветило решетку – ограду сада, стоящую перед домом. Почему же в тени, отбрасываемой решеткой на стену, отсутствуют тени вертикальных прутьев, в то время как тени горизонтальных видны отчетливо? Толщина тех и других прутьев одинакова.

Б.

В этой задаче, как и в предыдущих; налицо и решетка, и щель, и лучи. Однако привлекать для объяснения дифракцию не следует: размеры щели между облаками измеряются километрами, и, следовательно, щель никак не может быть названа узкой.

Для ответа на вопрос следовало бы понаблюдать это явление в действительности. Правда, для этого нужно удачное стечение обстоятельств: решетка, стена, закат, рваные облака, свободная минутка и энтузиазм. Для тех, кто не располагает каким-либо из этих элементов, мы приводим на рис. 122 дом с решеткой и ее тенями и закат с облаками.

Дом с решеткой и закат

Рис. 122. Дом с решеткой и закат

Вам поможет тот факт, что в таких обстоятельствах никогда не удается увидеть явление, обратное описанному: никогда вы не увидите теней вертикальных прутьев без теней горизонтальных.

В.

Явление объясняется просто: проглянувшее в щель Солнце видно как источник света, протяженный в горизонтальном направлении и узкий в вертикальном. Чем протяженнее источник света, тем короче конус тени, тем шире полутень. То, что в данном случае источник света протяжен в горизонтальном направлении,

приводит к размытию тени в этом направлении. В вертикальном же направлении тень почти не размывается (ср. рис. 123, а и б). В результате тень горизонтального прута размывается вдоль самой себя, а тень вертикального – поперек. Первая остается поэтому совершенно четкой, а вторая превращается в широкую бледную полосу полутени.

Построение тени: а) горизонтального прута; б) вертикального прута

Рис. 123. Построение тени: а) горизонтального прута; б) вертикального прута

Задача кажется похожей на предыдущую: Солнце здесь очень напоминает ограниченный щелью зрачок. Но не поддавайтесь обману: это совершенно разные явления, уже хотя бы потому, что основой предыдущей задачи были фокусирующие свойства линзы-зрачка, а здесь линзы нет.

– Позвольте, – скажет внимательный читатель, – а почему же никогда не наблюдается обратное явление? Ведь ориентация щели между облаками чисто случайна! А если щель окажется вертикальной? Тогда размоются тени горизонтальных прутьев, а тени вертикальных будут четкими.

Сжатие щели

Рис. 124. Сжатие щели

В том-то и дело, что у горизонта щели между далекими облаками нам всегда представляются горизонтальными. И это не случайно. Пусть «щель» между облаками на самом деле имеет форму круглого отверстия. Если бы она была в зените, то мы ее и увидели бы круглой. Если тот же горизонтальный круг будет у самого горизонта, то мы увидим его в виде сильно сжатого по вертикали эллипса (рис. 124), так как мы разглядываем этот круг почти с ребра (здесь мы опускаем детали, связанные с конечной толщиной облаков по вертикали). Вот почему все облака у горизонта и щели между ними всегда кажутся вытянутыми в горизонтальном направлении. А это и приводит к рассмотренному явлению.

 

• Задача 86. На зеркало неча пенять...

Оглавление


Дата публикации:

29 октября 2004 года

Электронная версия:

© НиТ. Раритетные издания, 1998