Найти тему
Александр Долгих

Круглая радуга, лампочка, которая горит больше 100 лет, шаровая молния и другие потрясающие факты о свете и электричестве

Оглавление

Физики, не забрасывайте меня камнями, я буду многое упрощать и говорить так, чтобы было понятно тем, кто забыл школьный курс физики и ничего такого не проходил в институте. Начну с того, что свет одновременно ведёт себя и как свет, и как частица. Вообще-то это сложно вообразить, потому что больше мы с таким в жизни не сталкиваемся. Обычно что-то ведёт себя либо как волна (например, звук), либо как частица (например, песок). Так вот частицы света называются фотонами, которые движутся со скоростью света (простите за каламбур), а сама эта скорость считается максимальной во вселенной и недостижимой. При этом свет есть, пока фотон движется. Стоит ему остановиться, и света уже нет. Но это всё проходили в школе, я просто напомнил. А вот факты, о которых в школе обычно не рассказывают.

Солнечный свет ― белый или цветной?

Солнце хоть и далеко не самая большая звезда, но за каждую секунду оно излучает столько световой энергии, что можно обеспечить ею Землю на пару миллионов лет.

Те, кто побывал в космосе, утверждают, что Солнце полностью белое. Но это только так кажется, потому что в космосе свет не рассеивается и не преломляется. На самом деле в солнечном свете соединены все цвета спектра. Наблюдать это можно при помощи призмы ― стеклянного оптического элемента с плоскими гранями. Призма преломляет солнечные лучи, буквально «раскладывая» их на все цвета радуги. Такое явление называется дисперсией.

Преломление света через призму
Преломление света через призму

Но и это ещё не всё, потому что видим мы лишь маленький диапазон (красный и фиолетовый) от всего спектра солнечного излучения. Остальные же электромагнитные волны остаются для нас невидимыми.

Спектр света является частью спектра электромагнитного излучения
Спектр света является частью спектра электромагнитного излучения

Радуга бывает разной по форме и цвету

Такое удивительное и невероятно красивое явление как радуга появляется из-за преломления света (то же самое явление дисперсии), который проходит через микроскопические дождевые капли, висящие в воздухе во время дождя или после него. Радугу часто видят над водопадами или в тропиках, где воздух очень влажный.

Радуга не всегда бывает семицветной: в редких случаях она бывает розовой, белой или сиреневой. С Земли мы видим радугу в виде полукруга, но если наблюдать за ней из самолёта, можно увидеть полный замкнутый круг. Удивительно, но радуга бывает не только солнечной, но и даже «лунной»: тогда сквозь дождевые капли проходят световые лучи, отражённые луной.

Круглая радуга, снятая из иллюминатора самолёта
Круглая радуга, снятая из иллюминатора самолёта

Молния и древние клады

Молния представляет собой не только световую «вспышку», но и атмосферный электрический разряд, сила которого достигает десятков тысяч вольт. Образуется молния во время грозы.

В древности считалось, что молния может указывать на клады. Например, скифы, грабители курганов, знали, что в том кургане, куда ударила молния, наверняка есть драгоценности. И в этом нет никакой мистики: молнии просто попадали в возвышенности, внутри которых было много металла, в том числе ― драгоценного. Примерно так же на Руси выбирали место для колодца: молния также любит бить в места, где грунтовые воды залегают сравнительно неглубоко.

Во многих источниках упоминается такое яркое свето-электрическое явление как шаровая молния. Её природа до сих пор не изучена, а попытки воссоздания в лабораторных условиях не увенчались успехом.

Шаровая молния, «ударившая» в железнодорожное полотно
Шаровая молния, «ударившая» в железнодорожное полотно

«Электрические» животные с «подсветкой»

Электричество способны вырабатывать более чем 250 видов морских существ. Электрические органы нужны им для ориентирования в подводных глубинах, где, как известно, достаточно темно, поиска партнёра, охоты и самообороны. Однако в природе есть всего два вида живых существ, которые способны вырабатывать по-настоящему сильное электричество, способное парализовать, а то и убить человека. Это электрические скаты и электрические угри. Они за один «удар» выдают около 500 вольт!

На глубине свыше двух тысяч метров водятся и «светящиеся» существа, биолюминесцентные способности тела которых позволяют выживать в полной темноте. Это глубоководный морской чёрт, удильщики, некоторые морские звёзды, медузы, миктофовые анчоусы.

Светиться могут и растения. Например, микроскопическая водоросль ночесветка. Свечение у неё возникает в ответ на механическое воздействие при проплывании рядом крупной рыбы или человека.

Электрический угорь с виду вполне безобиден, но это не точно
Электрический угорь с виду вполне безобиден, но это не точно

Самая старая работающая лампочка в мире

В пожарной части калифорнийского города Ливермор с 1901 года почти непрерывно горит старая лампа накаливания. Её долговечность объясняется работой на малой мощности и низким КПД. Сейчас уникальную лампу круглосуточно снимает веб-камера: видеосъёмку планируют продолжать, пока лампа не перегорит. Сама лампочка занесена в Книгу рекордов Гиннеса. Существование «столетней» лампы считается главным доказательством того, что производители преднамеренно выпускают устройства с неоправданно малым сроком работоспособности, тогда как ничего не мешает обычной лампе гореть сотню лет.

Та самая «столетняя» лампочка в пожарной части Калифорнии. Её возраст ― 123 года
Та самая «столетняя» лампочка в пожарной части Калифорнии. Её возраст ― 123 года

Абсолютно чёрное тело визуально имеет цвет?

В физике существует понятие «абсолютно чёрного тела» ― гипотетического объекта, поглощающего весь свет, который падает на него. Примечательно, что абсолютно чёрное тело имеет способность испускать электромагнитное излучение практически любой частоты. Само абсолютно чёрное тело может излучать различного цвета световые лучи. Так, при температуре ниже 1000 кельвинов оно излучает красные лучи, при 5500 кельвинов ― абсолютно белые, а при более чем 15000 кельвинов свечение становится голубым.

Попытки создать абсолютно чёрный материал пока не увенчались успехом. Самый чёрный материал в мире поглощает большую часть световых лучей: если навести на него лазерную указку, то точка от неё на поверхности заметна не будет.
Попытки создать абсолютно чёрный материал пока не увенчались успехом. Самый чёрный материал в мире поглощает большую часть световых лучей: если навести на него лазерную указку, то точка от неё на поверхности заметна не будет.

Существование абсолютно чёрного тела не доказано учёными, но существует просто «чёрное тело», которое мы наблюдаем почти ежедневно. Это наше Солнце: почти всё излучение, попадающее на небесное светило извне, им же и поглощается.

Если было интересно, подписывайтесь на мой Телеграм, чтобы быть в курсе новых статей, а ниже я подобрал для вас ещё кое-что интересное: