Александр Дмитриев - Как понять сложные законы физики. 100 простых и увлекательных опытов для детей и их родителей

Но световые волны очень короткие. Если на море расстояние между волнами может быть несколько метров или даже десятков метров, то расстояние между световыми волнами во много-много миллионов раз меньше миллиметра! А свет, проходя через прозрачную тонкую пленку, отражается от обеих поверхностей (и верхней, и нижней) и на обратном пути начинает взаимодействовать. Часть лучей складывается, часть вычитается… в результате получаются очень необычные радужные эффекты.

Но это уже довольно сложная оптика. Мы же делаем простые опыты. Для этого опыта возьмем просто миску с водой, как на фотографии, и бесцветный лак для ногтей (или укрепитель для ногтей). Такие можно попросить у мамы или сестры, ну или купить дешевый в магазине. На фото все приготовлено к опыту.

На фото: лак и подготовленная ванночка с водой. В качестве ванночки я позаимствовал на время стеклянную жаровню.

Теперь капнем одну каплю бесцветного лака (укрепителя) для ногтей в воду. Она как бы «закипит» и тут же растечется по поверхности. Дело в том, что спиртовая основа лака заставляет его бурно растекаться в воде и лак застывает на поверхности тончайшей пленкой!

Посмотрим на поверхность так, чтобы в ней отражалась лампочка. Вы увидите, что по поверхности плавает тонкая радужная пленка. Налюбовавшись ею, попробуем перенести радугу на бумагу.

Возьмем черную бумагу (можно вырезать кусочек из глянцевого журнала, отлично подходит – там всегда есть черные куски на фотографиях).

Теперь аккуратно с краю подсунем бумагу под радужное пятно и поднимем кусочек бумаги с осевшей на нем пленкой. Только пальцами не трогайте! Пленка тут же скукожится и перестанет быть блестящей. Впрочем, опыт тем хорош, что его можно повторять много раз. Кроме кусочков черной бумаги и капелек лака, ничего и не надо!

На фотографии видно, что черный кусок бумаги стал весь с радужным отливом, как шея у селезня или райской птицы! Я положил его на край миски.

Оказывается, в природе именно это же свойство световых волн взаимодействовать между собой используют колибри, утки, голуби. На их перьях так устроена поверхность, что частично пропускает и отражает свет таким образом, чтобы зрителю казалось, что по оперению бежит радужная краска – синяя, зеленая, красная! Видели, как светится синим и даже фиолетовым шея у чистого, сытого голубя? Или перо на крыле селезня, особенно в брачный период? Тот же эффект.

Ну а мы эту радугу поймали на кусок бумаги!

Для опыта нам потребуются:две соломинки (одна поуже, другая – пошире).

Стариннейший опыт, который демонстрирует закон, уже нам знакомый. Физик Бернулли в свое время понял, что если дует поток газа или воды, то образуется зона пониженного давления и этот поток «подсасывает» газ или воду из окружения.

Описывается он просто: надрежьте соломинку. Согните ее под прямым углом, чтобы образовалось отверстие. Погрузите в стакан с водой, чтобы отверстие было выше уровня воды, и дуньте. Из отверстия вылетят мелкие брызги.

Стал делать. Не тут-то было! То пузыри идут, то дуешь-дуешь, уже уши покраснели, а ничего никуда не вылетает.

Задумался. Понял, как опыт сделать на самом деле, чтобы получилось.

Во-первых, лучше взять две соломинки. Одну поуже, другую пошире. В широкую дуем, узкую ставим в воду. Чтобы вертикальная соломинка не падала, я ее просто поддерживал пальцами. А можно вырезать в пластмассовой крышке две дырки – в одну всунуть соломинку, а вторая дырка будет у нас для того, чтобы воздух проходил свободно в банку.

Во-вторых, надо, чтобы узкая соломинка не высовывалась из воды слишком высоко. Ведь сила «подсасывания» должна поднять воду до дырки, на это требуется энергия. Поэтому чем выше соломинка, тем сильнее надо дуть.

В-третьих, если вырезать разные дырки, складывать соломинки, то возникают неправильной формы края у дырки и потоки становятся непредсказуемыми (у меня из-за чуть отогнутого края часть потока с силой влетала в нижнюю соломинку, и вместо пульверизатора получился «бурбулятор» – пузыри шли).

Итак, вот работающий вариант опыта.

На фото видно: широкая белая соломинка приставлена к короткой красной под прямым углом, красная не слишком высоко выходит из воды.