 |
 |
 |
 |
Фиг. 2.
ВИТЬ их в виде куска зеркала, в котором слой серебра прерван, чтобы дать искре возможность проскакивать.
Известно, что при одной и той же разности потенциалов искры длиннее и сильнее, когда они образуются на поверхности стекла, чем когда они проскакивают в воздухе. В темноте искры в моих резонаторах были хорошо видны на расстоянии одного-двух метров и даже более.
При таком устройстве, конечно, нельзя изменять пробивное расстояние, но конструкция резонатора настолько проста, что можно иметь их под рукой много и производить их замену тотчас же как только это расстояние, вследствие отрывания серебра искрами* делается чересчур большим и в результате уменьшается чувствительность резонаторов.
Я изготовлял эти резонаторы следующим образом. В прямоугольном посеребренном зеркале abed (фиг. 2) я оголяю стекло по прямоугольнику cfed таким образом, что се=6/равно длине, которую должны иметь резонаторы. Затем зеркало погружается в алкоголь или в кипящую скипидарную эссенцию, в зависимости от природы зеркального покрытия, с тем чтобы удалить серебро. После этого я перехожу к наиболее деликатной части операции, которая состоит в вырезывании серебра по прямой тп, равноотстоящей от аЪ VI ef и параллельной им.
Для этого я употребляю маленький алмаз, какие применяются в делительных машинах, укрепленный на конце рычага, после того, как определено то положение, в котором он дает очень тонкую черту.
Алмаз должен оказывать очень слабое давление на посеребренное стекло, которое медленно перемещается, прямолинейно и равномерно.
Алмаз обнажает стекло по черте с очень резкими краями, ширина которой заключается между I и 2 тысячными миллиметра.
При широкой черте устройство является менее чувствительным; тем не менее, многие из опытов, которые я проводил с длиной волны в 20 см довольно хорошо получались с резонаторами, в которых черта была сделана перочинным ножом.
Наконец, остается только разрезать обыкновенным алмазом зеркало abed по прямым р, q, г, чтобы получить набор резонаторов.
Та часть стекла, с которой снято серебро, служит для того, чтобы держать резонаторы в руке или укреплять их на подставке.
Для самых больших осцилляторов резонаторы имеют 11.5 см в длину (сюда не входит часть, освобожденная от серебра) и 0.6 см в ширину. Их длина волны составляет 20 см.
Резонаторы, соответствующие маленьким осцилляторам, имеют длину в 3.9 см и ширину в 0.2 см. Их длина волны 7.5 см.
Осцилляторы и резонаторы можно употреблять сами по себе или же с параболическими рефлекторами.
Для устройств, соответствующих длине волны в 20 см, искра резонатора в отсутствие рефлекторов хорошо видна, даже если он находится дальше
Часто случается, что резонатор, еще не бывший в употреблении, дает искры, только находясь совсем близко от кондукторов машины. С другой стороны, всегда наблюдается, что при уменьшени i интенсивности колебаний, например при удалении резонатора от осциллятора, искры продолжают быть видимы даже на таких расстояниях, на которых они невидимы, если по.местить tjm резонатор заранее.
чем в 3 м от осциллятора. При наличии параболических рефлекторов с фокусным расстоянием в 5 см, высотой в 50 см и шириной в 40 см, искра еще появляется при удалении более 25 м.
Для устройств, соответствующих самой короткой длине волны, искра тухнет при удалении от осциллятора меньше чем на метр, но благодаря параболическим зеркалам она появляется на расстоянии больше б м.
Зеркало, примененное в этом случае для осциллятора, имело фокусное расстояние в 5.7 см, высоту 40 см и ширину 32 см.
Для резонатора я употреблял обычно гораздо меньшее зеркало. Оно имеет фокусное расстояние в 1.9 см, высоту 23 см и ширину 17 см; фиг. 3 изображает его горизонтальный разрез. В середине оно снабжено отверстием О и скреплено с трубой, которая может поворачиваться вокру! Фиг. 3. своей оси и содержит окуляр С. Градуированный лимб С предназначен для измерения наклона, придаваемого резонатору и его рефлектору, что, в свою очередь, позволяет делать некоторые приближенные оценки, к которым мы обратимся ниже.
Окуляр С облегчает наблюдение искр резонатора, прикрепленного к эбонитовой пластинке Е с помощью маленьких резиновых кружков.
3. Опыты с отражением и преломлением
Классический опыт, который позволяет показать интерференцию падающих и отраженных волн, воспроизводится с электрическими волнами очень хорошо, даже в том случае, если рефлектор имеет весьма малые размеры.
Для волн в 7.5 см отражающая металлическая пластинка может иметь поверхность не более одного квадратного дециметра. Первые (считая от пластинки) пучности и узлы прекрасно видны, если резонатор передвигать от руки по направлению распространения волн. Вытянутая рука дает тот же эффект, что и пластинка.
Можно проделать тот же опыт, погружая пластинку и резонатор в изолирующую жидкость (защитив искровой промежуток от соприкосновения с жидкостью при помощи маленькой стеклянной пластинки) и, таким образом, непосредственно измерить длину волны в этой жидкости. Оливковое масло дает длину волны, составляющую длины волны в воздухе.
Узкая лента или металлическая проволока, помещенные вертикально
позади резонатора на расстоянии - , повышают интенсивность его искры.
Этим можно воспользоваться для увеличения чувствительности резонатора в тех случаях, когда нельзя употреблять рефлекторы.
Если осциллятор и резонатор снабжены рефлекторами, то косое отражение от металлической пластинки может быть получено даже на больших расстояниях.
С маленькими аппаратами (Х=7.5 см) опыт отражения может быть произведен с вращающимися зеркальцами и, в частности, с теми, которые обычно употребляют, чтобы демонстрировать отражение звука или лучистой теплоты. Осциллятор помещается в фокусе одного из зеркал (имеющего фокусное расстояние в 18.6 см и44 см в диаметре), а резонатор в фокусе другого зеркала, расположенного против первого на расстояние 4 м.
J.III. опыты ГЕРЦА 391
Чтобы показать преломление электрических волн, осциллятор и резонатор снабжаются рефлекторами. Между ними располагается металлическая пластинка с отверстием посредине, диаметр которого в случае /=7.5 см может быть доведен до 8 см без того, чтобы искры в резонаторе совершенно исчезли.
В этих опытах отверстие было прямоугольным высотой в 17 см и шириной в 7 см.
Парафиновая призма с преломляющим углом в 30° расположена против отверстия. Так как излучение отклонено, то, чтобы его воспринять, нужно переместить резонатор в сторону основания призмы. Грубые измерения дают для коэфициента преломления парафина значение 1.6.
Прямоугольная призма из парафина (грани, образующие прямой угол, имеют 18 см в высоту и 12 см в ширину) чрезвычайно убедительно показывает явление полного внутреннего отражения.
Если во время наблюдения искры резонатора приблизить к гипотенуз-ной грани первой призмы такую же грань второй, то можно заметить, что полное отражение ослабевает, коль скоро расстояние между двумя призмами становится меньше, чем приблизительно четверть длины волны, и ослабевает тем более, чем меньше это расстояние. Еще до соприкосновения обеих призм искра совершенно пропадает. Это показывает, что для прекращения полного внутреннего отражения оптический контакт не необходим, и что промежуточный слой воздуха, толщиной менее четверти длины волны, играет в явлениях отражения и преломления такую же роль, как и пластинка самого вещества. Аналогичная гипотеза Френеля хорошо известна.
Если резонатор расположен на продолжении направления падающих волн, то искра появляется как только вторая призма приближается к первой на расстояние, меньшее /Х, как это легко было предвидеть.
При помощи резонатора без рефлектора и цилиндрической плосковыпуклой линзы из парафина, помещенной перед отверстием диафрагмы, можно констатировать сходимость преломленных лучей,
Я попытался сконструировать вполне апланатическую линзу, придавая выпуклой поверхности гиперболическую форму и делая эксцентриситет гиперболы равным показателю преломления; однако полученные результаты были менее удовлетворительны, чем в других опытах. Я наблюдал те же небольшие отклонения, которые уже констатировали Лодж и Говарде.
Уже известные прекрасные опыты, относящиеся к распространению электрических волн, а также и новые опыты (отражение от поверхностей вращения и полное внутреннее отражение) могут быть таким образом проделаны в довольно малом масштабе с моими новыми аппаратами.
То же относится и к поляризационным опытам с проволочными решетками.
К большинству же опытов, о которых я буду сейчас говорить и которые я считаю совершенно новыми, нельзя было бы и приступить, пользуясь более длинными волнами.
4. Опыты по интерференции и диффракции
Для этих опытов я преимущественно пользовался аппаратами, дающими волны в 20 см.
» Billet. Optique physique, t i, p. 120.
« Phil. Mag. 1889, p. 48". { Настоящ. сборн., стр. 369 } .
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 [ 126 ] 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156