Молния - Юман М.
Скачать (прямая ссылка):
стреловидных лидеров не было обнаружено, вероятно, из-за того, что
некоторые из предполагаемых "импульсов" представляли собой увеличение
светимости канала под действием Af-компонентов [27, 53]. Ларсен сообщил,
что в среднем на вспышку приходилось пять или шесть импульсов.
2.2. КАМЕРА БОЙСА
Вернемся к 1900 г. Мне хотелось получить какие-либо экспериментальные
данные, если это возможно, о развитии разряда молнии. Впечатление, что
молния распространяется сверху вниз, весьма обычно, изредка наблюдатели
утверждали, что она распространяется кверху... Мне хотелось провести
решающий эксперимент... План состоял в том, чтобы взять пару одинаковых
объективов (специально предназначенных для стереоскопической съемки) и
укрепить их на диске, который можно было бы вращать вручную через
передаточный механизм с любой желаемой скоростью. В изготовленном мною
аппарате я мог приводить в движение диск с любой скоростью (до сорока
оборотов в секунду). Центры объективов располагались на расстоянии 4
дюймов друг от друга; два изображения вспышки молнии приводились в
движение в противоположных направлениях с любой скоростью примерно до 40
футов в секунду, и если бы вспышка в каждой своей части была
"мгновенной", можно было бы наблюдать разницу во времени между двумя
концами вспышки, равную 1/40000 с. Если бы, например, вспышка была
вертикальной и объективы в момент вспышки были бы один над другим, то
первое изображение было бы наклонено в одном направлении, а второе-¦ в
другом, и тем больше, чем продолжительнее вспышка. Если бы молния не была
в любой части "мгновенной" (т. е. если бы она длилась достаточно долго,
чтобы ее изображение на пленке размылось,
2.2. Камера Бойса
29
т. е. 1/40000 с или больше), оба ее изображения постепенно сходили бы на
нет, но это происходило бы в разные стороны, и по резкой стороне
изображения можно было провести сравнения...
Я изготовил такой аппарат в 1900 г. и возил его повсюду с собой
(например, на сессию Британской Ассоциации в Глазго в 1901 г.), и только
однажды сфотографировал несколько неплохих на вид вспышек, но на
проявленных пластинках ничего не было! Я продолжаю заниматься этим вот
уже двадцать шесть лет, но еще не добился успеха в получении хотя бы
одной фотографии.
Бойс С. В., Развитие молнии, Nature, 118, 749-750 (1926).
На рис. 2.1 приведена схема первоначальной камеры Бойса, показывающая
принцип ее действия. Фотография,
Ось вращения
Неподвижная
пленка
а
Из объектива\ Из объектива 2
1 уг~~й 4ч'
Х\ с с' |Дс'
б
Рис. 2.1. а - схема камеры Бойса с подвижными объективами и неподвижной
пленкой. Освещенность распространяется от А к В, приводя к изображению на
пленке аЪ (а'Ь'), если диск с объективами неподвижен, и к ас {а'с'), если
диск вращается б - помещая фотографии рядом, можно определить время
распространения освещенности от А к В ш соотношения (сс' - aa')/2v, где v
- скорость движения объективов.
30
2 Фотографирование молний
полученная с помощью камеры Бойса, приведена на рис. 2.2.
В конце концов Бойс [5] получил фотографии молнии при помощи своей
камеры, а Холлидей [15] сделал это несколько лет спустя. Выводы Бойса и
Холлидея, основанные на фотографиях, были, очевидно, ошибочными.
Рис. 2.2. Фотография, полученная с помощью камеры Бойса. Время
увеличивается в направлении движения часовой стрелки, причем 360°
соответствуют 17 мс. Следы ступенчатого лидера разбросаны по всему кругу.
Стреловидные лидеры запечатлены в верхней левой и нижней правой частях
фотографии. Светящиеся окружности - следы городского освещения
(фотография получена Кридером около Таксона, Аризона).
Они нашли импульсы, светимость которых одновременно распространялась от
облака и от земли к точке встречи между облаком и землей. Холлидей, кроме
того, нашел два импульса, которые начинались в точке, лежащей выше земли,
и распространялись одновременно вверх и вниз. Бойс отметил, что не
придает значения грубым числовым результатам, полученным из его первых
экспериментов.
2 2. Камера Бойса
31
Как было показано, камера Бойса может быть полезным рабочим инструментом
для исследования молнии.
В 1929 г. Бойс [6] дал детальное описание улучшенного варианта камеры.
Два объектива монтировались один над другим и были неподвижны; пленка,
которая
Р и с . 2.3. Схема усовершенствованной камеры Бойса с подвижной пленкой и
неподвижной оптической системой. Освещенность распространяется от Л к Ву
приводй к изображению на пленке аЪ (а'Ъ'), если барабан с пленкой
неподвижен, и к ас (а'с'), если барабан вращается [35].
укреплялась на внутренней поверхности цилиндрического барабана, была
подвижной. Чертеж этой камеры приведен на рис. 2.3. Было разработано
много вариантов первых камер Бойса. Особый интерес представляют камеры
Малана [25, 28].
Время разрешения двух линзовой камеры Бойса в лучшем случае составляет 1
мкс. Такое время разрешения необходимо, чтобы однозначно регистрировать
распрост-
32
2. Фотографирование молний
