Помоги проекту - поделись книгой:
Вторая жизнь молочных бутылок
Посмотрите на рисунок: с помощью обыкновенных бутылок можно смастерить вот такую люстру. Притом заметьте: свет, преломляющийся в простом стекле, ничуть не хуже переливается и играет, чем в дорогих хрустальных светильниках. Здесь можно поэкспериментировать и использовать, скажем, бутылки из цветного стекла — коричневые, зеленые, с желтым оттенком…
Каркас люстры — металлический, высотой — 40 см, диаметр вверху — 65, внизу — 14 см. Украсить такую конструкцию можно стеклянными бусами, прозрачной бижутерией.
КОЛЛЕКЦИЯ «ЮТ»
Этот катер был спущен на воду в 1983 году для охраны береговой линии Балтийского моря. Благодаря хорошему оснащению суда этой серии могли успешно разыскивать подводные лодки противника и в случае необходимости оказывать достойный отпор. Мощное вооружение позволяло катеру вступать в бой даже с превосходящими силами противника.
Техническая характеристика:
Водоизмещение… 1600 т
Длина… 96 400 мм
Ширина… 12 550 мм
Осадка… 3480 мм
Двигатели… 2 дизеля
Суммарная мощность… 25 750 кВт
Скорость… до 30 морских узлов в час
Один из самых удачных грузовых автомобилей повышенной проходимости. Народное хозяйство в 50-е годы выдвигало к грузовым машинам особые требования. Выполняя их, была выбрана колесная формула 6х6. Грузовик имел мощный протектор, односкатные широкопрофильные шины и необычайно высокую проходимость. Он нашел широкое применение не только в народном хозяйстве, но и в армии. На шасси «ЗИЛ-157» были установлены даже минометы залпового огня (знаменитые «катюши»).
Техническая характеристика:
Длина… ок. 7200 мм
Ширина… 2270 мм
Высота… 2360 мм
Колесная формула… 6x6
Двигатель… 6-цилиндровый
Объем… 5555 см3
Мощность… 104 л.с.
Грузоподъемность… 4500 кг
Скорость… до 65 км/ч
ПОЛИГОН
«Змеиный глаз» с отблеском алюминия
У гремучей змеи, как известно, не два, а целых четыре глаза. Два заметны сразу. Но под ними располагается еще пара простейших глаз, чувствительных к инфракрасным лучам. Поэтому любое тело, температура которого хоть на 0,1 градуса выше окружающей среды, от змеи не ускользнет. Другими словами, змея наблюдает мир не только в видимом свете, но и в инфракрасных лучах, что в немалой степени помогает ей жить.
Умение видеть инфракрасные лучи нужно и человеку, причем в самых разных отраслях науки и техники — от медицины, где по температуре органов можно судить об их состоянии, до строительства туннелей.
Существует немало способов сделать инфракрасное изображение видимым. Начнем с того, что для этой цели пригодны обычные фотоматериалы и фотографическая оптика.
Необходимо только защитить объектив светофильтром, не пропускающим видимый свет. Проявление снимка, его закрепление и сушку еще лет сорок тому назад умудрялись Сжать до 4 секунд. Такими фотоаппаратами для инфракрасных съемок оснащались многие советские космические станции.
А вот еще один способ (рис. 1).
1 — объектив инфракрасного диапазона; 2 — инфракрасное изображение; 3 — объектив светового диапазона; 4 — видимое изображение; 5 — пластины усиления контраста.
На поверхность стеклянной пластины нанесен тончайший слой масла. Если на нее спроецировать инфракрасное изображение, то слой масла нагреется в различных местах по-разному.
Различной из-за теплового расширения окажется и толщина слоя масла. Глазу человека масляная пленка покажется везде одинаково прозрачной, но при помощи специальной оптики этот рельеф можно сделать видимым.
Представьте себе две параллельные стеклянные пластины, на которые нанесены черно-белые полосы. Одна пластина является негативом другой. Пока между ними ничего нет, свет сквозь них не проходит. Однако стоит в промежуток между ними поместить пластину с масляным рельефом, как ход световых лучей изменится. Свет сможет обходить черные полосы. Изображение рельефа — а рельеф это ведь и есть изображение в инфракрасных лучах — станет заметным. И чем чаще и тоньше черно-белые полосы на негативе и позитиве, тем выше чувствительность всего прибора к тепловым лучам. На таком принципе работали приборы ночного видения, применявшиеся в армии США (рис. 2).
Рис. 2
А вот еще один принцип получения инфракрасного изображения (он описан в книге
Рис. 3
В трубке под пробкой оставлен пузырек воздуха, позволяющий взбалтывать смесь. Взболтанная смесь кажется мутно-серой. Но стоит стенку трубки немного погреть пальцем, как в месте его прикосновения начнется конвекция. Она заметна по появлению яркой серебристой струи.
Дело в том, что частицы порошка имеют форму чешуек. Ориентированные хаотично, они отражают свет в разные стороны, и смесь кажется серой. Но стоит появиться в ней самому слабому конвекционному току, как чешуйки выстраиваются в ряд и начинают отражать свет в одном направлении. Это и делает явление заметным.
Первый опыт следует делать со стеклянной трубкой диаметром 10 мм, заткнув концы ее резиновыми пробками. Но эффект значительно заметнее в стеклянной пробирке диаметром 4 мм. (Такие пробирки применяются в медицине.) Из пробирок, наполненных смесью ацетона с алюминиевым порошком, можно собрать панель (рис. 4), на которой удается даже получать теневые изображения предметов в инфракрасных лучах.
Рис. 4
В качестве источника этих лучей годится лампа накаливаний мощностью 150 Вт. Опыт следует проводить с соблюдением осторожности, вдали от легковоспламеняющихся предметов. Избегайте перегрева панели.
Чувствительность данного метода можно значительно увеличить, если трубки заменить пазами, выфрезерованными в пластите оргстекла (рис. 5).
При аккуратной работе толщина перегородок между пазами может не превышать миллиметра. (Для получения чистого качественного реза на фрезу следует каплями подавать воду.) Перегородки смажьте эпоксидной смолой, после чего наклейте на них алюминиевую фольгу. Скорость передачи тепла через нее в сотни раз больше, чем через стекло. Это значительно повысит скорость появления конвекционных потоков в ацетоне, а значит, и скорость появления теплового изображения.
Добиться дальнейшего повышения скорости можно только за счет уменьшения массы нагреваемого ацетона. Для этого нужно уменьшать ширину и глубину канавок. При этом одновременно улучшится и четкость теплового изображения. Весьма вероятно, что в канавках очень малого размера конвекция прекратится. Но, может быть, и нет. Известны работы, в которых доказывается существование циркуляции жидкости даже в капиллярах. В таком случае у вас может получиться простое как лопата, тепловизионное устройство, сравнимое по качеству с электронным. Попробуйте!
СДЕЛАЙ ДЛЯ ШКОЛЫ
К тайнам света на гребнях волн
Большинство оптических явлений, свойства линз и зеркал, микроскопов и телескопов наиболее полно объясняются с позиций наличия у света волновых свойств. Но свет — это не более чем часть широкого диапазона электромагнитных волн. Понимание их законов поможет разобраться и в таких важных для нашей жизни вещах, как радиолокационные антенны, волоконная оптика, рентгеноструктурный анализ. Более того, тем же волновым законам подчиняются и явления другой природы: звуки и движение электронов на их орбитах, распространение нервных импульсов в мозгу и сердечной мышце, слухи, психозы, пожары, даже эпидемии болезней!..
Однако самые подробные объяснения учителя трудно понять, если нет возможности посмотреть на движение волн глазами.
Брошенный в воду камень создает круговые волны. В этих волнах происходит интенсивное круговое движение и перемещение масс воды. Плавающую в воде пробку они интенсивно относят в сторону. Подобных свойств нет у световых или других перечисленных видов волн, так что для иллюстрации волновых свойств света они не пригодны.
Другое дело — очень малые волны длиной 1–2 см и высотой 2–3 мм. Брошенные на поверхность, по которой бегут такие волны, мелкие кусочки пенопласта остаются практически на месте. Это позволяет считать волны поперечными, похожими на световые. А отсутствие переноса вещества позволяет моделировать с их помощью и другие волны, в частности звуковые.
Скорость наших волн зависит от глубины сосуда, и это делает их очень полезными при изучении законов преломления. Такие волны получают обычно в волновых ваннах (в прошлом веке волновые ванны заливали ртутью (рис. 1).
Волны на ее поверхности были хорошо видны и двигались очень медленно). Чтобы волны были видны всему классу, через них приходится про пускать свет от точечного источника.
Бывают ванны с зеркальным дном (рис. 2).
Их можно устанавливать на столе. Но лучше использовать ванны с прозрачным дном. Учителя часто делают их самостоятельно, монтируя под откидной крышкой стола (рис. 3).
Если свет лампы пропускать через увеличительное стекло с нанесенными на него цветным прозрачным лаком для ногтей разноцветными — красной и синей — кольцевыми зонами, получится очень своеобразный эффект. Гребни и впадины волн получатся на экране разноцветными. Это не только красиво, но и делает более заметными волны малой высоты, особенно на наклонном экране. Но неплохо выглядит картина и на потолке.
Прерывая луч света с определенной частотой, картину движения волн можно замедлить, остановить и даже пустить вспять. Для этого луч света пропускают через обтюратор — вращающийся диск с прорезью. Этот диск установлен на универсальном электродвигателе, скорость вращения которого регулируется изменением питающего напряжения.
Теперь опишем несколько демонстраций. Для показа круговых волн и их интерференции в ванну наливают слой воды глубиною 0,5 см.
Дно ванны при помощи уравнительных винтов или подкладок выставляют строго горизонтально. Следует обратить внимание на края ванны. У ванн с зеркальным дном они делаются пологими. Благодаря этому достигающие их волны не отражаются, а затухают. В самодельных ваннах края обычно прямоугольные. Отражение волн от них портит наблюдаемую картину. Для устранения отражений края ванн обкладывают толстой рыхлой тканью или сукном. На краю ванны устанавливают стандартный вибратор с плоской пружиной, который приводят в действие пальцем.
Поделиться книгой: