Космос у тебя дома
Шрифт:
Художники широко использовали смешение различных цветов. Существовало течение — пуантелизм. Художник наносил на холст чистую краску маленькими мазками, чередуя мазки разных цветов так, чтобы они на некотором расстоянии от зрителя давали впечатление нового цвета.
Неизбежный разговор о волнах
Почему стеклянная призма разлагает белый свет на цветные лучи? Почему простой солнечный зайчик превращается вдруг в цветную полоску?
Свет, обыкновенный белый свет, который нам щедро, правда, с опозданием на восемь минут, присылает Солнце, сложен по своему составу. Ученые доказали, что свет распространяется волнами, что природа света — волновая, что это очень короткие электромагнитные волны, подобные тем, на которых мы с вами слушаем радиопередачи и смотрим телевизионные программы. Только если длина радиоволн измеряется метрами и сантиметрами, то длина световых волн измеряется миллионными долями миллиметра.
Луч белого света состоит из нескольких цветных лучей, но мы их в отдельности не различаем. Когда белый луч проходит через стеклянную трехгранную призму, она сортирует цветные лучи, расставляет их по своим местам, получается цветная полоса спектра.
Самые длинные волны (в пределах видимого спектра) — это волны красного цвета. Они отклоняются призмой меньше всего. Самые же короткие волны — фиолетового цвета. Они отклоняются больше всех других волн. Волны остальных лучей спектра располагаются между красным и фиолетовым.
О чем может рассказать спектр
Солнечные лучи превращаются стеклянной призмой в радужную полоску. Ученые построили прибор — спектроскоп, который дает возможность получать не узенькую полоску спектра, а очень широкую, на которой более плавно один цвет переходит в другой. На этом приборе имеется специальная шкала, по которой видно, что каждый цвет находится строго на своем месте. Опыты показали, что раскаленные твердые тела дают сплошной спектр, а раскаленные газы сплошного спектра не дают, а дают только несколько цветных полосок, настолько узких, что их можно считать линиями.
Например, раскаленные пары металла натрия дают только две близко расположенные друг от друга желтые линии.
Если рассматривать полоску сплошного спектра через сравнительно холодные, то есть не светящиеся пары натрия, то на том месте шкалы спектроскопа, где наблюдались желтые линии от раскаленного натрия, теперь будут две близко расположенные друг к другу черные линии. Пары натрия пропустили через себя все остальные цвета спектра и задержали только те цвета, которые они излучают, когда находятся в раскаленном состоянии.
В сплошном спектре Солнца и в сплошных спектрах звезд есть множество черных линий. Дело в том, что лучи Солнца (или далекой звезды) исходят из раскаленной среды в виде сплошного спектра. А атмосфера Солнца и атмосфера рассматриваемой звезды хотя и состоят из раскаленных газов, но их температура значительно ниже температуры раскаленного источника лучей, поэтому каждый газ по-своему задерживает свою долю спектра.
В спектроскопе на сплошном поле спектра видно много черных линий. Расшифровываются они так: каждая группа линий принадлежит определенному газу. Группируя линии, можно точно сказать, какие газы есть на Солнце, какие газы есть на той или другой звезде.
Интересно, что и на Солнце и на звездах ученые обнаружили только те элементы, которые есть у нас на Земле.
Известен случай, когда с помощью спектроскопа на Солнце был обнаружен неизвестный на Земле газ. Его назвали в честь Солнца гелием. А спустя 26 лет этот самый газ был обнаружен и на Земле. Это второй после водорода легкий газ. Он сейчас широко применяется в промышленности и в научных лабораториях.
Сделайте акварельными красками полосу сплошного спектра точно такого же размера, как в учебнике физики для десятого класса, и обведите ее рамкой.
Затем на листе белого целлофана начертите тушью такую же рамку, приложите целлофан к спектру натрия, и там, где вы увидите желтую полоску (упрощенно изображают одну полоску, на самом деле это две тонкие желтые линии), проведите тушью на целлофане черную полоску такого же размера. Когда тушь высохнет, наложите целлофан на нарисованный вами сплошной спектр. Вы получите спектр поглощения натрия. Казалось бы, зачем все это проделывать, когда на цветной таблице все изображено. Но дело в том, что листочек целлофана в ваших руках заменяет те пары натрия, через которые вы рассматриваете сплошной спектр. Уберите «пары натрия», спектр будет без «поправки». Наложите целлофан, на спектре появилась черная полоска — «автограф» натрия.
В учебнике физики вы можете увидеть солнечный спектр с хорошо видными в спектроскопе черными полосками. Это менее раскаленные газы солнечной атмосферы поглотили каждый свою долю сплошного спектра. Но когда происходит полное солнечное затмение, когда Луна оказывает огромную услугу астрономам, закрывая весь солнечный диск, незакрытой остается светящаяся раскаленная солнечная атмосфера. И вот теперь-то в спектроскоп виден спектр этой самой атмосферы. И там на шкале спектроскопа, где наблюдались черные линии, появились цветные линии тех газов, которые содержатся в раскаленной атмосфере Солнца. Теперь они излучают свой спектр сами, говорят о себе своим цветным языком. Верхние слои солнечной атмосферы, хотя и раскалены и светятся довольно ярко, считаются самой холодной областью Солнца. Температура солнечных недр достигает 20 миллионов градусов, а условно принятая за «поверхность» Солнца фотосфера имеет только 6 тысяч градусов. У раскаленной атмосферы Солнца температура еще ниже.
Когда бывают солнечные затмения, вы можете их наблюдать, вооружившись хорошо закопченным стеклом. А еще лучше, если вы заблаговременно приготовите для наблюдения солнечного затмения фотопластинку, которую нужно выставить на свет, а потом проявить и закрепить. Получится стеклянная пластинка с ровной черной поверхностью, очень удобная для наблюдений. До затмения Солнце через такую пластинку просматривается как неяркий светлый кружок.
«Радуга» в космосе
«Красота необычайная!» Это слова первооткрывателя космоса Юрия Гагарина. В своем дневнике он написал: «Когда я смотрел на горизонт, то хорошо видел резкий, контрастный переход от светлой поверхности Земли к совсем черному небу. Наша планета была как бы окружена ореолом голубоватого цвета. Потом эта полоса постепенно темнеет, становится фиолетовой, а затем черной. Этот переход очень красив, его трудно передать словами. Даже в нашем могучем русском языке, пожалуй, не найти таких сравнений, чтобы описать эту картину».