ОТРАЖЕНИЕ І Заломлення СВІТЛА
У дев'яностих роках минулого століття продавався цікавий прилад під гучною назвою: «рентгенівський апарат». Пам'ятаю, як я був здивований, коли ще школярем вперше взяв у руки цю дотепну вигадку: трубка давала можливість бачити буквально крізь непрозорі предмети! Я розрізняв навколишнє не тільки через товстий папір, але і через лезо ножа, незворушне навіть для справжніх рентгенівських променів. Нехитрий секрет пристрою цієї іграшки відразу стане вам зрозумілий, якщо ви поглянете на рис. 94, який зображає
Мал. 94. Уявний рентгенівський апарат.
прообраз описуваної трубки. Чотири люстерка, нахилених під кутом в 45 °, відображають промені кілька разів, ведучи їх, так би мовити, в обхід непрозорого предмета.
У військовій справі широко користуються подібними приладами. Сидячи в траншеї, можна стежити за ворогом, не піднімаючи голови над землею і, отже, не підставляючи себе під вогонь ворога, якщо дивитися в прилад, який називається «перископом» (рис. 95).
Чим довше шлях променів світла від місця вступу в перископ до ока спостерігача, тим менше поле зору, видиме в прилад. Щоб збільшити поле зору, застосовується система оптичних стекол. Однак скла поглинають частину світла, що потрапляє в перископ; видимість предметів від цього погіршується.
Капітан підводного човна спостерігає за атакується судном також за допомогою перископа - довгою трубки, кінець якої виступає над водою. Ці перископи набагато складніше, ніж сухопутні, але сутність та сама: промені відбиваються від дзеркала (або призми), укріпленого в виступаючої частини перископа, йдуть уздовж труби, відображаються в нижній її частині і потрапляють в око спостерігача
Та, що говорить «відрубана» голова
«Чудо» це нерідко з'являлася в мандрівних по провінції «музеях» і «паноптикум». Необізнаного воно позитивно приголомшує: ви бачите перед собою невеличкий столик з тарілкою, а на тарілці лежить. жива людська голова, яка рухає главами, каже, їсть! Під столиком заховати туло-
Мал. 97. Секрет «відрубаної» голови.
вищє начебто ніде. Хоча підійти впритул до столу не можна, - вас відділяє від нього бар'єр, - все ж ви ясно бачите, що під столом нічого немає.
Коли вам доведеться бути свідком такого «чуда», спробуйте закинути в порожнє місце під столиком зім'ятий папірець. Загадка відразу з'ясується: папірець відскочить від. дзеркала! Якщо вона і не долетить до столу, то все ж виявить існування дзеркала, там як в ньому появіт-
ся її відображення (рис. 97).
Досить поставити по дзеркалу між ніжками столу, щоб простір під ним здавалося видали порожнім, - зрозуміло, в тому лише випадку, якщо в дзеркалі не відбивається обстановка кімнати або публіка. Ось чому кімната повинна бути порожня, стіни вчинення однакові, підлогу пофарбований в одноманітний колір, без візерунків, а публіка тримається від дзеркала на достатній відстані.
Секрет простий до смішного, але поки не дізнаєшся, в чому він полягає, губишся в здогадках.
Іноді фокус обставляється ще ефектніше. Фокусник показує спочатку порожній столик: ні під ним, ні над ним нічого немає. Потім приноситься через сцени закритий ящик, в якому нібито і зберігається «жива голова без тулуба» (насправді ж ящик порожній). Фокусник ставить цей ящик на стіл, відкидає передню стінку, - і здивованої публіки представляється говорить людська голова. Читач, мабуть, уже здогадався, що у верхній дошці столу є відкидна частина, яка закриває отвір, через яке сидить під столом, за дзеркалами, просовує голову, коли на стіл ставлять порожній ящик без дна. Фокус видозмінюють і на інший лад, але перераховувати всі варіанти ми тут не будемо; побачивши, читач розгадає їх сам.
Попереду або ззаду?
Є не мало речей домашнього вжитку, з якими багато людей звертаються недоцільно. Ми вже вказували раніше, що інші не вміють користуватися льодом для охолодження: ставлять охолоджуються напої на лід, замість того щоб поміщати їх під лід. Виявляється, що і звичайним дзеркалом не всі вміють користуватися. Часто-густо, бажаючи добре розгледіти себе в дзеркалі, ставлять лампу позаду себе, щоб «висвітлити своє відображення», замість того щоб висвітлити самих себе! Деякі жінки надходять саме таким чином. Наша читачка, без сумніву, здогадається помістити лампу перед собою.
Чи можна бачити дзеркало?
Ось ще доказ недостатнього знайомства нашого зі звичайним дзеркалом: на поставлене в заголовку питання більшість відповідає неправильно, хоча все дивляться в дзеркало щодня.
Ті, хто переконаний, що дзеркало можна бачити, помиляються. Гарне чисте дзеркало невидимо. Можна бачити раму дзеркала, його краю, предмети, в ньому відбиваються, але самого дзеркала, якщо тільки воно не забруднене, бачити не можна. Будь-яка поверхня, що відбиває, на відміну від поверхні, що розсіює. сама по собі невидима. (Розсіює називається така поверхня, яка розкидає промені світла по всіляких напрямках. Зазвичай ми називаємо
відображають поверхні дзеркальними або полірованими, а розсіюють - матовими 1).)
Всі трюки, фокуси і ілюзії, засновані на використанні дзеркал, - хоча б, наприклад, зараз описаний досвід з головою, - засновані саме на тому, що саме дзеркало невидимо, а видно лише відбиваються в ньому предмети.
Тварини у дзеркала
Цікаво, - хоча і не зовсім з точки зору фізики, - як ставляться до свого відображення в дзеркалі тварини. Багато тварин просто не бачать його. Мені ніяк не вдавалося домогтися того, щоб кішка помітила своє відображення. Можливо, що ілюзія руйнується для неї відсутністю тих нюхових вражень, які в її свідомості супроводжують зорового образу живої кішки. Чи не тому тварини на водопої безбоязно відносяться до відбиття своєї голови в воді? Дослідів з собаками і з кіньми я не виробляв. Зате не підлягає сумніву, що мавпи цілком піддаються ілюзії дзеркала. Ось що розповідав про це спостерігач з Ленінградського зоологічного саду:
«Дзеркало було прибито в відкритому вольєрі до стіни, на рівні підлоги. Вранці два гамартроми хотіли вийти в зовнішню клітку, але, побачивши в ній новий предмет, злякалися і втекли. Довго вони виглядали, не наважуючись вийти. Залучені блиском нового предмета і підбадьорені його нерухомістю, вони, нарешті, повільно вийшли в вольєр, отвертиваясь від дзеркала і тримаючись на певній відстані від нього. Повернувшись, щоб ще раз поглянути на цей загадковий предмет, вони несподівано побачили свої зображення, але, прийнявши їх за нових товаришів, радісно закричали й побігли повідомити новину іншим гамадрили.
Все населення вольєра зібралося перед дзеркалом. Мавпи простягали руки новим товаришам, щось белькотали і, мабуть, запрошували їх приєднатися до них.
Але завзятість, проявлену новими товаришами, що не бажають увійти в вольєр, стало дратувати мавп, їх мова втратила відтінок ніжного дружелюбності, а на обличчях з'явилися гримаси. Нові земляки з дзеркала продовжували мовчати, відповідали такими ж гримасами і кривляння, що ще більш дратувало мавп.
Кілька разів працівниця приносила гамадрили їжу, ні вони не звертали на неї ніякої уваги і не відходили від дзеркала. Нарешті, принесли ласе блюдо - гоголь-моголь, і зголоднілі мавпи пішли на поклик працівниці. Але, відійшовши кілька кроків від дзеркала і повернувшись до нього, вони раптом помітили, що і нові товариші йдуть! Страх втратити їх була така велика, що мавпи відмовилися від гоголь-моголя і знову почали досліджувати дзеркало. Переконавшись, що воно не є відкритими дверима, через яку можна увійти, гамадрили спробували зазирнути за нього, намагалися відірвати його від стіни, але всі зусилля їх залишилися марними і таємниця появи нових знайомих залишилася нерозгаданою.
Пізно ввечері вкрай змучені марними зусиллями я голодуванням мавпи пішли на ночівлю, а з настанням ранку знову все сіли навколо дзеркала. Завзятість і сталість, з якими вони поверталися до нього щоранку, намагаючись вирішити таємницю появи нових товаришів, були вражаючі. Мавпи перестали нормально харчуватися і цілі дні сиділи біля дзеркала. Через тиждень дзеркало довелося прибрати, і життя вольєра увійшла в свою колію ».
Кого ми бачимо, дивлячись в дзеркало?
«Зрозуміло, самих себе, - відповість багато, - наше зображення в дзеркалі є точна копія нас самих, подібна з нами у всіх подробицях».