Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Ланге В.Н. -> "Физические парадоксы, софизмы и занимательные задачи" -> 44

Физические парадоксы, софизмы и занимательные задачи - Ланге В.Н.

Ланге В.Н. Физические парадоксы, софизмы и занимательные задачи — М.: Просвещения, 1967. — 168 c.
Скачать (прямая ссылка): fizparadoxisofizmiizanimatzadachi1967.djvu
Предыдущая << 1 .. 38 39 40 41 42 43 < 44 > 45 46 47 48 49 .. 50 >> Следующая

разгоняемого тела увеличивается по закону
где т0 - масса покоящегося тела (масса покоя), у - скорость, до которой
разогнали тело, т - его мдсса при этой скорости и с - скорость света в
пустоте. Из этой формулы видно, что по мере приближения икс масса тела
увеличивается неограниченно, разгон становится все труднее и практически
совершенно невозможен при скоростях, близких к с. Зависимость массы от
скорости хорошо известна физикам, изучающим свойства частиц
ш
ОПТИКА И СТРОЕНИЕ АТОМА
99
т -
146
с высокими энергиями. Протоны, разогнанные в советском ускорителе-
синхрофазотроне, установленном в Объединенном институте ядерных
исследований в Дубне, обладают массой, в 100 раз превышающей массу
покоящегося протона.
Существуют, впрочем, и частицы, движущиеся со скоростью света. Это,
например, кванты электромагнитного излучения - фотоны. Однако их масса
покоя равна нулю! Физически это оеначает, что фотон остановить нельзя. Он
обречен постоянно находиться в движении. Попытка остановить фотон
приводит к его гибели. Интересно отметить также, что скорость фотона в
вакууме всегда равна 300 000 км/сек, независимо от относительного
движения наблюдателя и источника фотонов, то есть источника света.
100
Передача тепла от раскаленного металла к человеку происходит главным
образом через излучение. Максимум энергии излучения при температуре
металла несут инфракрасные лучи, которые, как и вообще электромагнитные
волны, очень сильно отражаются металлами. Это и дает ответ на вопрос,
зачем металлизируют одежду сталеваров.
101
Как это видно из рисунка 45, независимо от расстояния человека до стены,
на которой повешено зеркало, он может рассматривать одну и ту же часть
своей фигуры, расположенную не ниже, чем на расстоянии Н от пола.
Рис. 45.
. 147
Ш V
V ¦ '¦ 'Ь : ¦ ¦
Мы приняли, что поверхность дождевых капель имеет сферическую форму.
Действительно, под действием одних лишь молекулярных сил капля должна
была бы быть шарообразной, так как при этом энергия поверхностного
натяжения минимальна (см. решение задачи № 64): из всех тел равного
объема шар обладает наименьшей возможной поверхностью. Примерно такую
форму имела бы капля при падении в безвоздушном пространстве.
ХЭднако сопротивление воздуха приводит к искажению сферичности, и капля
приобретает характерную обтекаемую, "каплеобразную" форму. В результате
условия отражения в разных точках перестают быть одинаковыми: если в
одном месте произойдет полное отражение, то в другом - возможен выход
луча наружу.
Нужно отметить, что полного отражения фактически в капле никогда не
наблюдается. Часть лучистой энергии в любом случае все же "просачивается"
из капли в воздух.
103
Удалим собирающую линзу и поместим на ее место рассеивающую. Тогда ход
лучей можно изобразить так, как это сделано на рисунке 46. Из этого
рисунка видно, что в кольцевой зоне, ограниченной окружностями с
диаметрами А'В' и СМ, освещенность на экране создается не только лучами,
рассеянными линзой, но и прошедшими
Ш
мимо нее, а поэтому превышает освещенность, которая создавалась бы на
экране без линзы. .
Описанное явление легко наблюдать на опыте, вооружившись очками,
предназначенными для близоруких,- на листке бумаги, поставленном на пути
солнечных лучей после очков, будут ясно видны светлый круг, опоясанный
еще более светлой каймой, а затем экран, освещенный только прямыми
солнечными лучами. Освещенность в пределах каймы будет максимальной.
104
Негативы обоих снимков будут одинаково плотными, если величина экспозиции
останется неизменной. В фотографии под экспозицией понимается величина,
характеризующая количество освещения, получаемого светочувствительным
слоем материала при съемке. Экспозиция обозначается буквой Н и выражается
произведением
. H^E-t, (1)
где Е - освещенность фотопленки и t - время экспонирования (выдержка).
Освещенность изображения прямо пропорциональна количеству световой
энергии W, попадающей через объектив от предмета, и обратно
пропорциональна площади изображения Si:
Если предмет (для определенности удобно рассматривать, например, пуговицу
на костюме посетителя фотографии) излучает во все стороны приблизительно
равномерно, то количество энергии, попадающее в объектив, прямо
пропорционально величине телесного угла 0, под которым из точки, где
находится предмет, виден объектив:
И7~0. (3)
Считая площадь объектива равной s0 и предмет удаленным от фотоаппарата на
аг, получим (см. рис. 47, левую часть) для телесного угла приблизительно
149
Комбинируя три последних выражения, имеем:
с- _
*1и2
(5)
Но площади предмета s2 и его изображения s 1 относятся как
i-4, (6)
"2 а\
где а\ - расстояние от объектива до фотопленки (см. правую часть рис.
47).
Подставляя отсюда значение а\ в выражение (5), получим:
Е ?ofi- = __?° . (7\
Sl"2"l s2"l '
Так как s0 и s2 - постоянные величины, то
(8)
ai
Первое и последнее равенство вместе дают, что
t~a\. - (9)
Но чем дальше удален фотографируемый объект (то есть чем больше а2), тем
Предыдущая << 1 .. 38 39 40 41 42 43 < 44 > 45 46 47 48 49 .. 50 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed