Как измерить энергию невидимых лучей?
Способность видеть «невидимое» передалась и сыну первооткрывателя инфракрасных лучей — Джону Гершелю. Следуя семейной традиции, он уделял основное время исследованиям в области астрономии и, конечно, не мог не увлечься изучением инфракрасных лучей.
Джон Гершель сделал еще один, на первый взгляд небольшой, но необходимый шаг в познании природы невидимых лучей — доказал экспериментально, что инфракрасные лучи, так же как и видимые, содержат набор длин волн, причем лучи с разной длиной волны несут с собой различное количество энергии. Повторяя опыт своего отца, Джон Гершель положил в темноту за красным краем радужного видимого спектра не термометр, а полоску пористой бумаги, смоченной подкрашенным спиртом. Спирт испарялся неодинаково в различных местах, и бумага высыхала неравномерно, что наглядно показывало: инфракрасные лучи состоят из набора лучей с разной энергией и разной длиной волны.
Ученые стали изобретать способы измерения энергии новых лучей, изучать прозрачность материалов по отношению к невидимым лучам.
Открытия последовали одно за другим.
Способность тончайшего лепестка платины, покрытого слоем сажи, проводить электрический ток, как оказалось, сильно зависит от его температуры, а следовательно, от энергии лучей, «освещающих» невидимым светом поверхность лепестка. Хрупкий прибор — болометр, сердцем которого стал лепесток платины, оказался надежным и чувствительным помощником ученых в путешествии по невидимым волнам.
Ультрафиолетовые лучи легко обнаруживали себя, если в их «поле зрения» попадали стеклянные пластинки со слоем люминофора, состоящего из мелких кристалликов сернистого цинка с примесями марганца, меди, железа.
Тепловизор откликается не на отраженные, а на испускаемые телами и предметами инфракрасные лучи,улавливая разницу температур в доли градуса различных участков поверхности, например человеческого лица или работающего трансформатора.
Пластинки ярко светились голубым, желтым, красным светом, казалось бы, без всякой причины в присутствии ультрафиолетовых лучей!
Ученым хотелось, конечно, не только увидеть невидимые лучи, но уметь измерить их энергию. Эту мысль точно выразил в своей книге «Оптические иллюзии» английский ученый-оптик С. Толанский: «Слишком долго говорили: «Увидеть — значит поверить». Надо это выражение заменить другим: «Измерить — значит поверить».
Но с чем сравнить измеряемую энергию? Где взять точку отсчета, эталон сравнения? Как трудно сделать эталон даже такой, казалось бы, осязаемой и легко наблюдаемой характеристики тела, как длина. Сколько было преодолено препятствий при создании эталонного метра… Что же могло служить эталоном при измерении количества неуловимых лучей? Вероятно, очень черная поверхность, поглощающая любые оптические лучи, в том числе и невидимые.
Источник: Марк Колтун “Мир физики“.
