Atradimas nėra išradimas. Išradimas gali būti ilgai ieškotas problemos, kylančios naudojant žinomus reiškinius ar mechanizmus, sprendimas. Temų atradimas ir atradimas, kad tai yra efektas, apie kurį niekas nieko nežinojo, todėl ir nesiekė, negalėjo jo ieškoti. Galite ieškoti tik to, kas žinoma. Kaip ir visi radiniai, atradimas gali būti didelis ar mažas. Bet tai paprastai atveria daugiau ar mažiau pasirengusius asmenis, kurie gali iš karto įvertinti, kad tai, ką jie stebi, yra ne tik labai įdomu, bet greičiausiai kažkas visiškai nežinoma.
Ar elektros atradimas buvo didelis tais laikais, kai tik apie tai buvo žinoma, kad vilnonė lazda traukia popieriaus gabalus? Tokia forma šis atradimas truko tūkstantmečius. Niekas nematė joje jokios naudos ir niekas nežino autoriaus ar autorių, kurie pirmą kartą pastebėjo šį reiškinį. Ir dabar be elektros negalime žengti nė žingsnio. Faradėjaus ar Teslos vardai, daug nuveikę plėtojant mūsų žinias apie elektrą, yra žinomi beveik visiems. Visus atradimus vienija tai, kad juose visada matome kažką neįprasto ir norėtume sužinoti jo priežastį - net kai tai mums nenaudinga.
Tai, kas išdėstyta pirmiau, tėra pasakymas. Kai dirbant su lazeriu kažkoks prizmės judėjimas ant pagrindo, prizmė staiga „mirktelėjo“, lyg blyksėtų įjungta lemputė. Žinoma, poveikis nebuvo toks stiprus, tačiau, nepaisant to, jis buvo pakankamai stiprus, kad susidomėtų ir pradėtų ieškoti jo priežasties. Galbūt taip nutiko dėl to, kad lazerio spindulys nukrito ant šoninio veido vidinio paviršiaus ir dėl atsispindėjusios šviesos visa prizmė „mirgėjo“? Bet viskas pasirodė priešingai. Dar viena „blykstė“buvo pastebėta, kai lazerio spindulys palietė išorinį veido paviršių.
Tai keista. Kai lazerio spindulys statmenai pataiko į galinį veidą, šioje vietoje pasirodo gana ryškus šviesos taškas. Antrasis ryškus taškas atsiranda toje vietoje, kur spindulys išeina per priešingą galinį paviršių. Abu šie šviečiantys taškai iš vidaus gana gerai apšviečia visas prizmės puses.
1 nuotrauka. Viršutinė stora linija prizmės viduje - tai šviečiantis lazerio pluošto pėdsakas, einantis per prizmės galus. Apatinis - tai yra šio pėdsako atspindys apatiniame krašte. Matyti, kad prizmės galai švyti gana ryškiai.
Jei nukreipiate spindulį taip, kad jis atsispindėtų iš vidaus iš vieno šoninio paviršiaus, tada atsiranda kitas šviečiantis taškas, iš vidaus apšviečiantis prizmės kraštus. Tačiau šis poveikis yra nereikšmingas, palyginti su blykste, kuri gaunama apšviečiant lazerio spindulį, liečiantį šoninį kraštą iš išorės. Tuo pačiu metu iš priešingos prizmės pusės apskritai net nesimato ryškių taškų, kurie galėtų apšviesti prizmę iš vidaus. Tačiau visa prizmė ir ypač galiniai veidai tampa palyginti ryškūs. Taip pat vaidina tai, kaip sija liečia šoninį veidą. Kai spindulio kryptis yra išilginė, efektas ryškiausias. Jei liečiančio spindulio kryptis yra statmena plokštumai, einančiai per prizmės centrinę ašį, poveikis beveik nepastebimas.
Kaip kitaip spindulys gali liesti prizmę? Galai liko. Ir čia laukė pagrindinė staigmena. Šiuo atveju blykstė yra daug stipresnė nei tada, kai pluoštas liečia šoninę plokštumą.
2 nuotrauka. Lazerio spindulys liečia prizmės priekinę dalį. Spindulio kryptis yra beveik lygiagreti priekiniam galui, sąlyčio taško beveik nematyti, tačiau visa prizmė tarsi apšviečiama iš vidaus. Atkreipkite dėmesį: 1 nuotraukoje vieta, kurioje sija patenka į prizmę, yra aiškiai matoma, tačiau pati prizmė šviečia daug mažiau.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Liečiama kryptis neturi reikšmės. Blykstė yra maksimali - net kai galai nėra šlifuoti ir atrodo nepermatomi!
Kaip paaiškinti šį reiškinį? Vienintelis dalykas, kuris ateina į galvą, yra rezonansas. Žinoma, porą šimtmečių šviesa buvo vaizduojama kaip banga. Kurį laiką jis buvo pateiktas kaip skersinės bangos. Bet skersinės bangos sklinda svyravimo kryptimi (išilgai pluošto). Ar tai gali paaiškinti ryškų, vienodą galų švytėjimą?
Įsivaizduokite paprastą būgną, vieną paprasčiausių muzikos instrumentų. Jis turi jautriausius tikslus. Ir būtent jie stipriausiai skleidžia garso bangas. Šia prasme skaidri prizmė primena būgną. Tačiau analogija tuo ir baigiasi. Būgno pusė nėra jautri.
Ar kas nors panašaus buvo pastebėta? Kada šviesa „prasiskverbia“per spindulių kryptį? Žinau ištrauką iš fizikos vadovėlio [H. Vogelis. Gerthsen Physik, Springer-Verlag, Berlin Heidekberg, 1995, p. 486], susiję su visišku vidiniu apmąstymu:
„Išsamesnis (artimesnis?) Stebėjimas parodo mums geometrinės optikos galimybių ribas. Jei imsime fluorescencinį skystį kaip mažiau tankią optinę terpę, tada, nepaisant visiško vidinio atspindžio, galima pastebėti ploną fluorescencinį sluoksnį. Todėl nedidelis šviesos kiekis praeina. Bet šio sluoksnio storis yra lygus tik keliems bangos ilgiams; intensyvumas mažėja eksponentiškai, atsirandant nuo laikmenos ribos “.
Ši ištrauka, atrodo, kalba apie tam tikrą šviesos kiekį, einantį statmenai spindulio krypčiai. Tačiau vadovėlyje tai aiškinama kaip kvantinis mechaninis efektas.
Autorei atrodo, kad čia vyksta kažkas panašaus. Spindulys nepatenka į prizmę, jis tik atsispindi nuo jo paviršiaus. Tačiau, nepaisant to, šviesa kažkaip „prasiskverbia“į prizmę ir visa tai šviečia. Galima manyti, kad šviesa į prizmę patenka maždaug statmenai spinduliui kryptimi.
Galima įsivaizduoti, kad lazerio spindulyje šviesos vibracijos yra nukreiptos per spindulį į visas puses. Todėl esant statmenam sijos įėjimui, kaip ir 1 nuotraukoje, visos kryptys yra lygiavertės, todėl galų švytėjimas yra nereikšmingas. Kai pluoštas „liečia“, sąveika vyksta šonine kryptimi, todėl gali vyrauti tos šviesos dalies, kurios vibracijos nukreiptos palei liestinę į spindulį, įtaka. Todėl čia daugiausia perduodamos tik skersinės vibracijos, liečiančios lazerio spindulį ir tuo pačiu metu lygiagrečios prizmės plokštumai (veidui).
Skersinių virpesių sužadinimas tam tikru mastu paaiškina net tai, kad spindulio sąlyčio kryptis ant šoninio veido turėtų būti išilginė. Galuose sijos sąlyčio kryptis neturėtų būti svarbi, kaip buvo parodyta eksperimente.
Žinoma, tai tik spėjimas. Nauja čia būtų svyravimų sklidimas per spindulį ir jų užfiksavimas visame permatomo kūno tūryje. Kažkokia sąveika su visa medžiaga, kurią spindulys tik liečia?
Labai norėdamas aprašytą reiškinį galima interpretuoti tiesiog kaip šviesos sklaidą. Bet tada tai būtų labai keista „išsisklaidymas“. Šviesos sklaidos kiekis, jei tai būtų prizmės liuminescencijos priežastis, matyt, turėtų būti prilygintas prizmės liuminescencijos vertei (galiai). Kaip tada paaiškinti, kad šio sklaidos dydis yra daug mažesnis, kai spindulys praeina per visą jo viduje esančios prizmės ilgį, palyginti su tuo, kai spindulys liečia tik prizmės medžiagą, į ją visiškai neįeina? Juk sklaida turėtų atsirasti būtent einant per prizmės medžiagą, tuo pačiu įveikiant pasipriešinimą sijos judėjimui? Todėl autoriui atrodo, kad atrastas efektas turi kažką bendro su rezonanso reiškiniu.
Johannas Kernas, Štutgartas