Оптическая загадка

Десятки мощных электрических ламп потоками света заливают каток. И все же на фоне темно-голубого льда фигуры катающихся кажутся силуэтами. Но вот проходит полчаса, и картина резко меняется. Свет как бы усиливается. Уже можно различить не только лица конькобежцев, но и каждую складку на их одежде. Может быть, увеличился накал ламп? Нет, лампы излучают столько же света, сколько и раньше. Светлее же на катке стало совсем по другой причине, разобраться в которой нам поможет один из разделов физики – оптика.

Известно, что тела в природе бывают прозрачные и непрозрачные. Обычно говорят, что лед, стекло и вода – прозрачны, а железо, дерево – непрозрачны. Однако совершенно прозрачных и совершенно непрозрачных тел не существует. Возьми тонкую щепку и поднеси ее к лампе. Ты увидишь, что она просвечивает. И наоборот, толстая глыба льда не пропускает ни одного луча. В яркий солнечный день в глубине океана темно, как ночью: толстый слой воды задерживает и поглощает свет.

Разные тела по-разному отражают или поглощают лучи. Сажа и черный бархат, например, почти полностью поглощают свет. Зато белый свежевыпавший снег отражает 80 процентов падающего на него света, рассеивая его почти одинаково во все стороны. Поверхность гладкого льда пропускает большую часть света, остальные лучи отражаются, не рассеиваясь в стороны.

Теперь ты, наверное, догадываешься, что произошло на катке. Вначале, когда лед еще не был вдоль и поперек исчерчен лезвиями коньков, он пропускал большую часть света, которая поглощалась слоем, льда и темной шероховатой почвой, лежащей подо льдом. Та часть света, которая отражалась ото льда, испытывала правильное зеркальное отражение, т. е. отражалась преимущественно вверх и терялась в пространстве. От этого освещение казалось тусклым. Но вот прошло некоторое время, лед покрылся белыми царапинами, запорошился снежной пылью. Он стал отражать больше лучей, причем отражение стало не правильным, а приобрело характер рассеивания, и на катке стало светлее.

На катках для массового катания и на хоккейных площадках специалисты заботятся не только о том, чтобы хорошо подготовить лед, но и о том, чтобы создать правильное освещение. Сделать это помогают законы оптики. На основании этих законов рассчитывают, сколько ламп необходимо для освещения катка, в каком порядке и на какой высоте их следует расположить. Светотехники московского стадиона «Динамо» высчитали, например, что лампы на катке должны находиться на высоте шести с половиной метров. Если их расположить ниже, то свет будет ложиться на лед неравномерно, пятнами. А что произойдет, если лампы поднять выше? Вспомни закон освещенности, открытый в середине XVIII века. При освещении точечным источником, гласит этот закон, освещенность поверхности обратно пропорциональна квадрату расстояния ее от источника света. Это значит, что если бы мы подняли, например, лампу втрое выше, чем прежде, то яркость освещения катка уменьшилась бы в девять раз.

Мебельная фабрика Сокол: массажное кресло санкт-петербург.