Здравствуй, физика!

Значит, лучи действительно ломаются?

Да, они ломаются

Сейчас ты в этом окончательно убедишься. Сделаем опыт, похожий на тот, что раскрыл нам секрет солнечного зайчика. Да, да, тот самый, со столом, листом белой бумаги и расческой. Здесь тоже нужно будет расположить лампочку на уровне крышки стола, в полутора-двух метрах от края, на краю поставить редкую расческу, а на стол положить белую бумагу. Только вместо зеркала мы теперь возьмем стакан с водой. Обыкновенный чайный стакан с тонкими стенками. Прорежь в бумаге отверстие по размеру стакана, вставь в него стакан, а бумагу приподними немного, подложив под нее книжки или общие тетради. Нам нужно, чтобы лучи проходили сквозь воду, а не сквозь донышко стакана.

Готово? Смотри: по бумаге протянулись длинные лучи… Они совершенно прямые… Но те, что попали в стакан, сломались! За стаканом они собрались в пучок, а потом разошлись веером! Ну да, конечно, разошлись. Ведь за стаканом они снова совершенно прямые.

Значит, преломление лучей происходит именно в стакане. Точнее, там, где лучи входят в него, и там, где выходят. А то, что они, пройдя через выпуклый, даже круглый стакан, собрались в одной точке, тебя не должно особенно удивлять. Ты ведь уже не раз выжигал узоры на палке с помощью увеличительного стекла. Оно имеет форму чечевички. Знаешь, есть такая крупа — чечевичная? Вроде гороха, только чечевички не круглые, как горошины, а сплюснуты в виде пузатых лепешечек. По-латыни чечевица называется линзой. Поэтому все увеличительные стекла, и все лупы, и вообще все круглые стекла, употребляемые в разных приборах, назвали линзами.

Зажигательная льдина

Ты, верно, читал, как один из героев книги Жюля Верна «Путешествия и приключения капитана Гаттераса», доктор Клаубонни, добыл огонь с помощью… куска льда! Из льдины была сделана большая выпуклая линза. Она и собрала в одну точку лучи солнца.

Герои Жюля Верна изготовили свою линзу, вырубив ее топором из глыбы льда и отполировав рукой. Можешь попробовать сделать это более легким способом. Только понадобится форма: большая пиала или миска для салата. Тазик не годится: у него дно плоское, а «зажигательная льдина» должна и посередине быть выпуклой.

Налей в миску чистой воды и выставь на мороз. Когда хорошенько замерзнет, внеси ее в кухню и поставь в большой таз с горячей водой. Как только лед оттает у стенок, вынеси миску снова во двор и выложи готовую «зажигательную льдину» на чистую доску. Возьми ее за края и, обратив к солнцу, попробуй собрать его лучи на комке сухой бумаги.

Если все сделано хорошо, лед зажжет бумагу!

В летнее время «зажигательную льдину» можно приготовить в домашнем холодильнике. Правда, в морозильную камеру холодильника, где получают лед, большая миска не влезет. Но хватит и пиалы средних размеров: ведь летнее солнце горячее!

В мир невидимого

Около четырехсот лет назад искусные мастера в Италии и в Голландии научились делать очки. Вслед за очками изобрели лупы для рассматривания мелких предметов. Это было очень интересно и увлекательно: вдруг увидеть во всех подробностях какое-нибудь просяное зернышко или мушиную ножку!

В наш век радиолюбители строят аппаратуру, позволяющую принимать все более удаленные станции. А триста лет назад любители оптики увлекались шлифованием все более сильных линз, позволяющих дальше проникнуть в мир невидимого.

Одним из таких любителей был голландец Антоний ван Левенгук. Линзы лучших мастеров того времени увеличивали всего в тридцать — сорок раз. А линзы Левенгука давали точное, чистое изображение, увеличенное в триста раз!

Словно целый мир чудес открылся перед пытливым голландцем. Левенгук тащил под стекло все, что только попадалось ему на глаза.

Он первый увидел микроорганизмы в капле воды, капиллярные сосуды в хвосте головастика, красные кровяные тельца и десятки, сотни других удивительных вещей, о которых до него никто и не подозревал.

Но не думай, что Левенгуку легко давались его открытия. Это был самоотверженный человек, отдавший исследованиям всю свою жизнь. Его линзы были очень неудобны, не то что теперешние микроскопы. Приходилось носом упираться в специальную подставку, чтобы во время наблюдения голова была совершенно неподвижна. И вот так, упершись в подставку, Левенгук просидел шестьдесят лет!

По следам Левенгука

Современные микроскопы дают увеличение в полторы-две тысячи раз, а электронные — даже в 200 тысяч раз. Настоящий микроскоп нам с тобой, конечно, не сделать. Но мы можем соорудить лупу, немного похожую на ту, которой пользовался Левенгук!

Вырежь пластинку из тонкой листовой латуни, меди, цинка или хотя бы из жести от консервной банки. Положи эту пластинку на дощечку и проколи в ней отверстие швейной иглой. Ты, может быть, думаешь, что проколоть пластинку иглой невозможно, что игла сломается?

Да, конечно, она сломается, если дать ей изогнуться. Весь фокус именно в том, чтобы игла не сгибалась.

Для этого подбери длинную корковую пробку. Загони иглу в пробку отвесно. Если окажется, что пробка коротковата и ушко иглы выступает, отломи его.

Затем положи на стол две кости домино или две одинаковые дощечки так, чтобы между ними осталось совсем небольшое пространство. Над этим пространством положи на опоры пластинку, а на нее поставь пробку с иглой.

Если теперь сильно и отрывисто ударить молотком по пробке, игла пробьет пластинку насквозь!

Интересно, что это отверстие само по себе, без всякого стекла, уже увеличивает. Поднеси пластинку к самому глазу и гляди через отверстие хотя бы на книжную страницу, но только с расстояния около двух сантиметров. Невооруженным глазом ты ничего так близко не увидишь. А через отверстие буквы покажутся очень большими, словно не в книге, а на афише!

Таким же способом можно рассматривать, например, маленького жучка, наколотого на булавку, мушиную лапку да и мало ли что еще. Условие только одно: наблюдаемый предмет должен быть очень ярко освещен. Лучше всего держать его против света или отбрасывать на него свет лампы с помощью зеркала.

Маленькое отверстие увеличивает потому, что у его краев лучи тоже преломляются, как в линзе. Но ты можешь вставить в это отверстие линзу, и тогда его увеличительное действие намного усилится. Как это сделать? Возьми на кончик булавки капельку чистой воды или вазелинового масла и «посади» ее в отверстие. Конечно, пластинку нужно держать горизонтально, чтобы наша жидкая «линза» не утекла и не потеряла своей круглой формы. Если капелька мала, добавь еще жидкости. Так ты можешь подобрать «линзу» с большим увеличением.

Только пользоваться ею будет очень неудобно. Пластинку нужно держать неподвижно и горизонтально, а голову — очень близко к ней и тоже совершенно неподвижно. Поработай немножко с этим «микроскопом», и ты поймешь, какое терпение было у Левенгука!

Левенгук пользовался одной линзой. Но уже в его время существовали микроскопы с двумя стеклами. В них изображение, которое давала первая линза, рассматривали не прямо глазом, а через вторую линзу. И эту вторую линзу брали послабее, чтобы было удобнее пристраиваться к ней глазом. Так не только легче было смотреть, но даже еще раз получалось увеличение!