Дональд Мензел - О летающих тарелках
Из сообщений очевидцев следует, что летающие тарелки окрашены в различные цвета. Поскольку это, очевидно, происходит по той же причине, по какой и радуга кажется разноцветной, давайте разберемся в том, что такое цвет.
Световой луч, попадая па поверхность плотного, но прозрачного вещества, вроде стекла или воды, будет частично отражен этой поверхностью, а частично пройдет через нее. Отражение происходит очень просто. Свет отражается под таким же углом, под каким падает, как бильярдный шар отскакивает от борта бильярдного стола. Однако путь света, проникшего в плотную среду, несколько более сложен. Световой луч отклоняется от первоначального направления в том месте, где он падает на данную поверхность. Это явление мы называем "преломлением света".
Белый луч света - это смесь всех цветов. Когда он преломляется, синий цвет сильнее отклоняется от первоначального направления, чем красный. Лучи остальных цветов располагаются между ними. Именно потому, что различные цвета преломляются не одинаково, радуга кажется разноцветной. Каждая капелька воды представляет собой маленький шарик. Приблизительную картину того, что происходит в таком шарике, воспроизводит фиг. 22. Свет падает на капельку в точке А и проходит через нее к ее задней поверхности, где он отражается в точке В, как в зеркале. Потом он попадает на внешнюю поверхность в точке С, откуда красный свет выходит под углом около 43 град. по отношению к входящему лучу. Следовательно, когда мы смотрим на луч, выходящий из капельки или множества капелек, то видим красную полосу под углом 43 град. по отношению к точке, прямо противоположной Солнцу. Синий луч, наклоненный несколько больше, появляется под углом 41 град. ; поэтому синяя полоса находится на внутренней стороне красной. Остальные цвета располагаются между синим и красным, и таким образом мы видим все цвета радуги в их обычном порядке.
Нередко можно наблюдать и вторичную радугу. Она менее яркая, цветные полосы более широкие и расположены в обратном порядке, под углом 51 град. для красного цвета и 54 град. для синего.
Можно произвести очень простой опыт в домашних условиях. Для этого нужен лишь чистый стеклянный сосуд сферической формы. Лучше всего взять верхнюю половину стеклянной кофеварки. Чтобы изготовить большую модель дождевой капли, положите пробку на дно сосуда и наполните его водой. Потом возьмите кусок картона и вырежьте в ном отверстие диаметром процентов на десять больше, чем сам сосуд. Сделайте так, чтобы свет от какого-нибудь удаленного источника - Солнца, очень яркой лампы или проекционного фонаря - проходил через отверстие и падал на сосуд. Как показывает фиг. 23, при этом немедленно появится обычная радуга в обычном положении. Если в комнате темно и созданы подходящие условия, появится и вторичная радуга.
Это свойство жидкостей и твердых тел разлагать световой луч на все цвета радуги проявляется самым различным образом. Один из простейших способов продемонстрировать этот эффект изображен на фиг. 24. Положите ручное (или складное) зеркало в таз и обоприте его о боковую стенку. Зажгите спичку и держите ее так, чтобы отражение было видно в зеркале. Теперь наполните таз водой до верхней части зеркала. Зажгите вторую спичку, и тут окажется, что если держать ее в том же положении, то отражения видно не будет. Начните постепенно опускать спичку, и тогда снова появится ее отражение в зеркале. Теперь пламя будет иметь отчетливый синий оттенок наверху и красноватый внизу. Эффект будет еще более поразительным, если вместо спички вы возьмете остроносый карманный фонарь (в виде авторучки); тогда в нижней части зеркала вспыхнет ярко-красное пламя, похожее на выхлоп из ракетного двигателя. Не напоминает ли это вам кое-какие сообщения с описанием летающих тарелок?
Мы видим радугу, если стоим спиной к Солнцу. Когда Солнце находится очень низко над горизонтом, а земля покрыта росой, мы можем иногда увидеть радугу, как бы лежащую на лужайке, причем ее изогнутые рога уходят вдаль. Эта так называемая "росная радуга" бывает очень редко, и ее можно увидеть лишь там, где капли росы имеют почти сферическую форму, как если бы они падали дождем на землю; такая роса держится на тонкой паутине и пушистых стебельках растений.
Иногда мельчайшие капельки тумана или росы плавают по поверхности пруда, потому что их, возможно, отделяет от главного массива воды тонкая пленка нефти. В таких условиях росная радуга может быть очень яркой,
Если при этом вы стоите спиной к Солнцу и глядите на свою тень, раскинувшуюся перед вами на траве, вы увидите, что трава вся сверкает и переливается. (Если росы мало, вы можете, чтобы получить нужный эффект, побрызгать на траву тонкой струёй воды из шланга.) Кроме того, вы увидите, что тень от вашей головы окружена сверкающим гало! Тени других людей, стоящих рядом, не будут иметь таких гало, но каждый из них заметит, что его собственная тень окружена ярким гало. В былые времена некоторые люди истолковывали это как знамение свыше, и отсутствие гало вокруг голов других людей - было лишним свидетельством их собственной святости и величия.
Странно то, что каждый человек, стоящий на лужайке, видит только свое собственное гало, а его спутники лишены такого гало. Если держать фотоаппарат на вытянутых руках и сфотографировать это явление, то и на снимке гало будет лишь вокруг тени фотоаппарата, а не вокруг головы фотографа. Метеорологи называют это немецким словом Heiligenschein, что означает "святое сияние".
Отражение света капельками воды - один из главных факторов, вызывающих различные явления, которые мы называем летающими тарелками. Если какой-нибудь предмет - карманный фонарь, окно самолета, Солнце или Луна испускает свет, то каждая капля воды на траве будет отражать его. Возьмите вечером карманный фонарь, зажгите его и держите на уровне глаз: капельки росы на лужайке засияют ярким блеском. Передвиньте фонарь немного в сторону - и блеск моментально исчезнет. То же самое происходит с глазами животных, которые словно горят в темноте; в действительности они просто отражают падающий на них свет.
Вид радуги и характер отражения света в значительной мере зависят от величины водяных капель. Капля нормальной величины дает резкое, как в зеркале, отражение, в результате чего получается яркая многоцветная радуга. Но когда эти капли бывают микроскопическими, то есть когда вместо дождя мы имеем дело с туманом, краски начинают бледнеть, радуга уменьшается и вместо разноцветной перед нами белая радуга. Полукруглая лента приобретает оранжевый оттенок на внешней поверхности и синеватый - на внутренней. А между ними иногда появляются остальные цвета радуги.
По мере возрастания плотности тумана происходит удивительное, а порой даже жуткое явление. Его можно наблюдать и днем, но особенно эффектно оно темной ночью, когда все окутано таким тяжелым и плотным туманом, что его впору "ножом резать". Станьте перед яркой лампой и повернитесь лицом к тени, которая уходит вдаль, словно длинный темный коридор. Тень отдаленно напоминает человеческую фигуру, повторяющую все движения наблюдателя. Если он поднимает руки, над тенью вырастает пара длинных рогов.
Это явление называется "брокенский призрак" (фиг. 25). Брокен - гора в Швейцарских Альпах, где и появляется этот "призрак", когда солнечные лучи пробиваются сквозь туман, окутывающий вершину. Это странное явление объясняется тем, что тень ложится не на одну какую-нибудь поверхность, а сразу на многие. Она занимает довольно большое пространство и исчезает в толще тумана, куда уже не проникает ваш взгляд. Чтобы воспроизвести это явление, повесьте дюжину газовых или марлевых полотнищ на расстоянии дюйма одно от другого и посмотрите, как будет на них ложиться тень от любого простого предмета.
Если капельки тумана имеют почти одинаковую величину, то вокруг тени появляется яркое гало - "ореол". Летчики, поднимающиеся над облаками, часто видят этот ореол вокруг тени своего самолета - так называемое "гало летчиков". Как и в случае со "святым сиянием", каждый видит гало только вокруг своей головы, а тени его спутников не имеют таких ореолов. Не удивительно, что средневековые художники рисовали такое гало вокруг голов святых. Поскольку гало - своего рода "венец", то легко понять, почему в библии называют радугу "венцом Господним".
Чтобы увидеть цветное гало, подышите на стекла своих очков или на поверхность зеркала и, когда она покроется тонким слоем тумана, посмотрите через него на небольшой, но яркий источник света. А еще лучше - посыпьте на зеркало или стекло немного ликоподия, то есть порошкообразных спор мха. (Аптекари иногда обсыпают ликоподием пилюли.) Если смотреть на какой-нибудь яркий источник света сквозь пыль, он будет окружен цветным сверкающим гало.
ЛЕДЯНЫЕ КРИСТАЛЛЫ НА НЕБЕ
Капельки воды, находящиеся в воздухе, почти совершенно одинаковы; все они круглые. Крупные капли п капли средней величипы создают радугу. Туманы создают белую туманную радугу. Кроме того, они вызывают множество других световых эффектов, рассмотренных в предыдущей главе,- от "броконского призрака" до "святого сияния".
