колебания различны, такой свет не ляризован, если же все кванты име^ абсолютно одинаковую ориентаций свет называют полностью поляризова ным. Степень поляризации может бы различной в зависимости от того как доля квантов в нем обладает одинаковой ориентацией колебаний.
Существуют светофильтры, пропускающие только ту часть света, волны которой ориентированы определенным образом. Если через такой фильтр смотреть на поляризованный свет и при этом поворачивать фильтр, яркость пропускаемого света будет меняться. Она будет максимальна при совпадении направления пропускания фильтра с поляризацией света и минимальна при полном (на 90 градусов) расхождении этих направлений. С помощью фильтра можно обнаружить поляризацию, превышающую примерно 10 процентов, а специальная аппаратура обнаруживает поляризацию порядка 0,1 процента.
Поляризационные фильтры, или поляроиды, продаются в магазинах фотопринадлежностей. Если через такой фильтр смотреть на чистое голубое небо (при облачности эффект выражен гораздо слабее) примерно в 90 градусах от направления на Солнце, то есть чтобы Солнце было сбоку, и при этом фильтр поворачивать, то ясно видно, что при некотором положении фильтра на небе появляется темная полоса. Это свидетельствует о поляризованности света, исходящего от этого участка неба. Поляроидный фильтр открывает нам явление, которое пчелы видят "простым глазом". Но не надо думать, что пчелы видят ту же темную полосу на небе. Наше положение можно сравнить с положением полного дальтоника, человека, неспособного видеть цвета. Тот, кто различает только черное, белое и различные оттенки серого цвета, мог бы, смотря на окружающий мир попеременно через светофильтры раз' личного цвета, заметить, что картина мира несколько меняется. Например)
вз красный фильтр иначе выглядел ^ красный мак на фоне зеленой тра^ерез желтый фильтр стали бы "" ^ выделяться белые облака на мбом небе. Но фильтры не помогли ^дальтонику понять, как выглядит о человека с цветным зрением. Так емк цветные фильтры дальтонику, оляризационный фильтр может лишь подсказать нам, что у света есть каДое-то свойство, не воспринимаемое
глазом. Поляризованность света, идущего от
голубого неба, некоторые могут заметить и простым глазом. По данным известного советского физика академика С. Вавилова, этой способностью обладают 25–30 процентов людей, хотя многие из них об этом не подозревают. При наблюдении поверхности, испускающей поляризованный свет (например, того же голубого неба), такие люди могут заметить в середине поля зрения слабо-желтую полоску с закругленными концами. Еще слабее заметны голубоватые пятнышки в ее центре, по краям. Если плоскость поляризации света поворачивается, то поворачивается и желтая полоска. Она всегда перпендикулярна к направлению световых колебаний. Это так называемая фигура Гайдингера, она открыта немецким физиком Гайдингером в 1845 году. Способность видеть эту фигуру можно развивать, если хотя бы раз удастся ее заметить. Интересно, что еще в 1855 ГОДУ, не будучи знакомым со статьей Гайдингера, напечатанной за девять лет до того в одном немецком физическом журнале, Лев Толстой писал ("Юность", глава XXXII): "…я невольно оставляю книгу и вглядываюсь в растворенную Дверь балкона, в кудрявые висячие ветви высоких берез, на которых уже заходит вечерняя тень, и в чистое небо, ^ котором, как смотришь пристально, вдруг показывается как будто пыльное ^"товатое пятнышко и снова исчеза^"- " Такова была наблюдательность великого писателя. ^"Уру Гайдингера можно увидеть
гораздо яснее, если смотреть через зеленый или синий светофильтр.
Поляризация света неба была открыта в 1871 году (по другим источникам, даже в 1809 году), но подробное теоретическое объяснение этого явления было дано лишь в середине нашего века. Тем не менее, как обнаружили историки, изучавшие древние скандинавские саги о плаваниях викингов, отважные мореходы почти тысячу лет назад пользовались поляризацией неба для навигации. Обычно они плавали, ориентируясь по Солнцу, но, когда светило было скрыто за сплошной облачностью, что не редкость в северных широтах, викинги смотрели на небо через специальный "солнечный камень", который позволял увидеть на небе темную полоску в 90 градусах от направления на Солнце, если облака не слишком плотны. По этой полосе можно судить, где находится Солнце. "Солнечный камень" — видимо, один из прозрачных минералов, обладающих поляризационными свойствами (скорее всего распространенный на севере Европы исландский шпат), а появление на небе более темной полосы объясняется тем, что, хотя за облаками Солнца и не видно, свет неба, проникающий через облака, остается в какой-то степени поляризованным. Несколько лет назад, проверяя это предположение историков, летчик провел небольшой самолет из Норвегии в Гренландию, пользуясь в качестве навигационного прибора только кристаллом минерала кордиерита, поляризующего свет.
Уже говорилось, что многие насекомые в отличие от человека видят поляризацию света. Пчелы и муравьи не хуже викингов пользуются этой своей способностью для ориентировки в тех случаях, когда Солнце закрыто облаками. Что придает глазу насекомых такую способность? Дело в том, что в глазе млекопитающих (и в том числе человека) молекулы светочувствительного пигмента родопсина расположены беспорядочно, а в глазе насекомого те же
молекулы уложены аккуратными рядами, ориентированы в одном направлении, что и позволяет им сильнее реагировать на тот свет, колебания которого соответствуют плоскости размещения молекул. Фигуру Гайдингера можно видеть потому, что часть нашей сетчатки покрыта тонкими, идущими параллельно волокнами, которые частично поляризуют свет.
Любопытные поляризационные эффекты наблюдаются и при редких небесных оптических явлениях, таких, как радуга и гало. То, что свет радуги сильно поляризован, обнаружили в 1811 году. Вращая поляроидный фильтр, можно сделать радугу почти невидимой. Поляризован и свет гало светящихся кругов или дуг, появляющихся иногда вокруг Солнца и Луны. В образовании и радуги и гало наряду с преломлением участвует отражение света, а оба эти процесса, как мы уже знаем, приводят к поляризации. Поляризованы и некоторые виды полярного сияния. Наконец, следует отметить, что поляризован и свет некоторых астрономических объектов. Наиболее известный пример — Крабовидная туманность в созвездии Тельца. Свет, испускаемый ею, — это так называемое синхротронное излучение, возникающее, когда быстро летящие электроны тормозятся магнитным полем. Синхротронное излучение всегда поляризовано.
Вернувшись на Землю, отметим, что некоторые виды жуков, обладающие металлическим блеском, превращают свет, отраженный от их спинки, в поляризованный по кругу. Так называют поляризованный свет, плоскость поляризации которого закручена в пространстве винтообразно, налево или направо. Металлический отблеск спинки такого жука при рассмотрении через специальный фильтр, выявляющий круговую поляризацию, оказывается левозакрученным. Все эти жуки относятся к семейству скарабеев. В чем биологический смысл описанного явления, пока неизвестно.
КОГДА ЖЕЛЕЗО ОГНЕОПАСНО
Морякам известны случаи самовозгорания груза. Такое бывает, например, с зерном. Пожары вызываются особыми микроорганизмами. Размножившись в толще зерна, микробы потребляют его жировые вещества, причем из-за активной деятельности микробов масса зерна сильно разогревается и может загореться. Но чтобы пожар на судне был вызван грузом железа такое трудно себе представить. Однако такие случаи бывают. Д
В гавань города Вишакхапатнам, рас^ положенного на восточном побережь^ Индии, вошло Панамское грузовое суд-j но "Сэникс Эйс". Когда открыли судовые люки, из трюмов пахнуло палящи*/ жаром. В трюмах находились пористые гранулы железа, служащие полуфабри^ катом для производства стали. Залить трюмы, в которых находился груз, во- дои оказалось невозможно, так как судно и без того было перегружено. Из него выгрузили все, что удалось, и отбуксировали за пределы порта. Около пятисот тонн гранул, оставшихся в трюмах, продолжали тлеть почти месяц. Использованные для тушения пожара средства — вода, пена и огнегасящий порошок — оказались малоэффективными.
