Запорожец  Издания 

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

» См. Wied. Ann., 34, 155(1888); 34, 551 (1888); а также статью «Об электродинамических волнах в воздухе н их отражении» {настоящ. сборн., стр. 15 . }

вторичным проводником, устроенным следующим образом. Две прямых проволоки длиной по 50 см и диаметром 5 мм были установлены на одной прямой, причем их концы, обращенные друг к другу, находились на расстоянии 5 см. От этих концов вели две проволоки (15 см длиной, I мм диаметром), параллельные друг другу и перпендикулярные к первым прово-локаль они приключались к искровому промежутку, устроенному так же, как и в случае кругового проводника. В новом проводнике пришлось отказаться от действия резонанса, который здесь вообще проявлялся очень слабо. Было бы проще поместить искровой промежуток непосредственно между прямыми проволоками, но в этом случае было бы невозможно наблюдать его в фокальной линии зеркала, не закрывая своим телом отверстия зеркала. По этой причине и была выбрана конструкция, описанная выше.

Получение луча

Если поместить первичный проводник в большом свободном пространстве, то при помощи кругового проводника можно наблюдать вблизи него все те явления, которые наблюдались мною при более медленных колебаниях и были описаны ранее Наибольшее расстояние, на котором еще наблюдались искры во вторичном проводнике, составляло 1.5 м, а при весьма хорошем состоянии первичного искрового промежутка - даже 2 м. Действие можно было усилить, располагая с противоположной стороны первичного излучателя на подходящем расстоянии плоскую проводящую стенку, параллельную излучателю. Именно, если расстояние было Очень мало, либо несколько превышало -30 см, то стенка оказывала лишь вредное влияние; она соз/йвала значительное усиление при расстоянии 8-15 см, менее значительное усиление при расстоянии 45 см и не оказывала никакого влияния при еще больших расстояниях. Это явление мы уже объясняли ранее и заключили из него, что первичным колебаниям соответствует в воздухе волна, половина длины которой равна 30 см. Можно ожидать еще большего усиления при замене плоской стенки вогнутым зеркалом, имеющим форму параболического цилиндра, фокальная линия которого совпадала бы с осью первичного проводника. Если вогнутое зеркало должно правильно концентрировать лучи, то выгодно делать его фокусное расстояние возможно меньшим. Если же действие прямой волны не должно уничтожаться отраженной, то фокусное расстояние не должно быть много меньше, чем четверть длины волны. Поэтому я выбрал фокусное расстояние равным 12.5 см и изготовил вогнутое зеркало, взяв цинковый лист в 2 м длиной, 2 м шириной и мм толщиной и изогнул его требуемым образом на деревянной раме определенной кривизны. Таким образом, высота зеркала составляла 2 м, ширина его отверстия 1.2 м. его глубина 0.7 м. Первичный проводник устанавливался в серелине фокальной линии. Проволоки, подводившие разряд, пропускались через стенку зеркала. Индуктор и элементы находились, такил1 образом, сзади зеркала и не оказывали вредного влияния. Если теперь исследовать колебания вокруг зеркала при помощи вторичного проводника, то позади зеркала и сбоку от него не наблюдается совершенно никаких действий, в направлении же оптической оси зеркала искры могут быть замечены до расстояний в 5-6 м. Искры могут наблюдаться и на больших расстояниях



Прямолинейное распространение

Если на прямой, соединяющей зеркала, расположить перпендикулярно к направлению луча экран из цинкового листа в 2 м высоты и 1 м ширины, то вторичные искры совершенно исчезают. Столь же полную тень дает ширма из станиоля или позолоченной бумаги. Если ассистент пересекает луч, то вторичный искровой промежуток темнеет, как только ассистент

* { Герц принимает за период время, равное половине периода, принимаемого иами Теперь }.

ДО 9-10 м, если на пути выходящей из зеркала волны установить перпендикуляр но к направлению ее распространения плоскую проводящую стенку. В этом случае отраженные стенкой волны в некоторых точках усиливают приходящие волны. В других же точках обе волны ослабляют друг друга. При помощи прямолинейного проводника можно наблюдать перед стенкой отчетливые максимумы и минимумы, а при помощи кругового проводника - интерференционные явления, характерные для стоячих волн, которые были описаны ранее. Мне удавалось обнаружить четыре узловых точки, располагавшиеся у самой стенки и на расстояниях 33, 65 и 98 см от нее. Таким образом, с большим приближением можно считать, что половина длины волны равнялась 33 см, а период колебаний-1.1.10"* сек,* если считать, что скорость распространения равна скорости света. В проволоках длина полуволны равнялась 29 см. Таким образом, и при этих коротких волнах скорость распространения их в проволоках получается несколько меньше, чем в воздухе, но отношение обеих скоростей очень близко к теоретическому значению, равному единице, и отличается от нее меньше, чем при наших опытах с длинными волнами. Это замечательное явление нуждается в дальнейшем изучении. Так как явления наблюдаются лишь вблизи оптической оси зеркала, то мы можем сказать, что из зеркала выходит электрический луч.

Далее, я изготовил второе вогнутое зеркало, вполне подобное первому, и расположил в нем прямолинейный вторичный проводник таким образом, чтобы обе проволоки, имевшие 50 см длины, совпадали с фокальной линией, а обе проволоки, ведущие к искровому промежутку, кратчайшим путем выходили через стенку зеркала, от которой они были изолированы. Таким образом, искровой промежуток находился как раз сзади зеркала, и наблюдатель мОг устанавливать его и рассматривать, не искажая распространения волн. Я предполагал, что если устройство будет улавливать луч, то мне удастся проследить его на еще больших расстояниях; я убедился, что не ошибся. В помещении, которым я располагал, мне удавалось наблюдать искры от Одного конца до другого. Наибольшее расстояние, на котором я прослеживал луч (при этом приходилось открывать дверь), составляло 16 м. Согласно результатам опытов с отражением, описываемых ниже, можно быть уверенным, что в открытом пространстве искры могут быть получены при расстояниях до 20 м.Но для дальнейших опытов такие большие расстояния не требуются, а практически удобно, если вторичные искры не слишком слабы. Поэтому для большинства опытов наиболее подходящим расстоянием является 6-10 м. Теперь мы перейдем к простейшим явлениям, которые легко могут быть получены при помощи луча. Во всех случаях, где не сделана специальная оговорка, фокальные линии Обоих зеркал нужно считать расположенными вертикально.



ВХОДИТ в пространство луча, и снова загорается, как только он оттуда выходит. Изоляторы не задерживают луча, он проникает через деревянную стену или деревянную дверь, так что не без удивления можно наблюдать возникновение искр внутри закрытой комнаты. Если установить две проводящие ширмы в 2 м высотой и 1 м шириной симметрично справа и слева от луча (перпендикулярно к его распространению), то они не оказывают влияния на вторичные искры, если ширина щели, образуемой ими, не меньше, чем отверстие зеркал, т. е. 1.2 м. Если щель сделать уже, то искры ослабевают и гаснут, когда ширина щели делается меньше 0.5 м. Если ширина щели сделана равной 1.2 м, но щель расположена сбоку от прямой, соединяющей зеркала, то искры гаснут. Если вращать оптическую ось излучающего зеркала вправо или влево из первоначального положения примерно на 10°, то вторичные искры ослабевают, при повороте приблизительно на 15° они гаснут. Если луч имеет резкие геометрические границы, а тень их не имеет, то должны наблюдаться явления, соответствующие диффракции. Однако мне пока не удалось наблюдать максимумов и минимумов у края тени.

Поляризация

Из самого способа получения луча можно с полной достоверностью заключить, что луч образован поперечными колебаниями и является линейно поляризованным в оптическом смысле. Но мы можем подтвердить это и опытами. Если вращать приемное зеркало вокруг луча, пока его фокальная линия, а с ней и вторичный проводник не расположатся горизонтально, то можно заметить, что вторичные искры все более и более ослабевают, а при перекрещенном положении обеих фокальных линий совершенно исчезают, даже если поместить зеркала очень близко друг к другу. Оба зеркала играют роль поляризатора и анализатора поляризационного аппарата. Я сделал восьмиугольную рамку в 2 м высоты и 2 м ширины и натянул на ней медные проволоки в 1 .мм толщины, все проволоки были параллельны друг другу и располагались через каждые 3 см. Если установить фокальные линии обоих зеркал параллельно и расположить между ними решетку, перпендикулярную к лучу, так чтобы направление проволок было перпендикулярно к направлению фокальных линий, то наличие решетки не оказывает влияния на вторичные искры. Если же решетка установлена так, что ее проволоки параллельны фокальным линиям, то она полностью задерживает луч. Таким образом, в отношении проходящей энергии решетка ведет себя подобно турмалиновой пластинке, действующей на прямолинейно поляризованный оптический луч. Если установить фокальную линию принимающего зеркала горизонтально, то, как указывалось, вторичные искры не возникают. При внесении решетки, проволоки которой вертикальны или горизонтальны, искры также отсутствуют. Но если решетка установлена таким образом, что ее проволоки образуют с горизонталью угол в ±45° (возможен любой из этих двух углов), то вторичные искры появляются. Очевидно, решетка разлагает приходящее колебание на две компоненты и пропускает лишь ту, которая перпендикулярна к направлению ее проволок. Эта компонента образует угол в 45° с фокальной линией второго зеркала и, будучи еще раз им разложена, оказывает влияние на вторичный проводник. Это явление вполне подобно возникновению освещения темного поля двух перекрещенных николей при помещении между ними надлежащим образом ориентированной турмалиновой пластинки.



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