Стеклянное зазеркалье

Всегда ли домашняя пыль серая?

Если рассматривать пыль под микроскопом, можно увидеть частицы любых цветов, разных форм и размеров (до 0,01 мм). Общий оттенок пыли, естественно, зависит от того, какое количество различных ее компонентов попадает в дом через окна и двери, а также на одежде и обуви. В пустынях или в сезон «пыления» растений пыль в комнатах бывает желтоватой или красноватой. Однако обычно она серая, поскольку образована примерно равными долями однотонных микроскопических частиц разного цвета. Они отражают во всех направлениях лучи практически всех частей видимого спектра, и мы видим их смесь, которая воспринимается глазом как белесый или сероватый оттенок.

Почему мы не видим конец светового луча?

Луч — это узкий пучок света. Когда он направлен нам в глаза, то возбуждает фоторецепторы сетчатки, поэтому хорошо виден. Когда пучок в глаза не направлен, он виден, только если отражается в них взвешенными в воздухе частичками пыли или тумана.

Свет — это электромагнитные волны определенной частоты, которые, в отличие от звуковых, распространяются в вакууме со скоростью 300 000 км/с. Если они движутся не через абсолютную пустоту, то рано или поздно поглощаются средой, которая превращает их в тепло. Когда мы включаем в темноте фонарик, то не видим, как удаляется от него конец луча (в отличие, скажем, от конца струи из шланга) именно из-за колоссальной скорости света.

От чего зависит цвет дыма?

Обычный дым образован мелкими твердыми частицами и капельками воды, взвешенными в восходящем потоке теплого воздуха. Его цвет зависит от сжигаемого топлива и температуры горения. Густой черный дым содержит много золы, то есть мелкодисперсного угля — продукта неполного сгорания почти чистой органики (типа мазута) при сравнительно низкой температуре. Уголь поглощает все световые лучи, поэтому выглядит черным.

Дым костра или сигареты серо-голубой, поскольку состоит в основном из минеральных частиц золы, которые отражают почти все видимые лучи. Если горит что-то влажное, дым густой и белый из-за мелких капелек воды с такими же свойствами. Пожарных специально учат определять по цвету и количеству дыма природу его источника. Так, при горении мебели дым обычно серый, но если в ней много пластика — более темный. Желтый или бурый дым может означать дефицит кислорода, ведущий к неполному сгоранию углеводородов, которые в основном испаряются. Если в этих условиях распахнуть окна и двери, в помещение хлынет кислород, что грозит взрывом. Зеленоватый или красноватый дым бывает при горении определенных химикатов, и вдыхать его особенно опасно.

Почему стекло прозрачное?

Прозрачность материала зависит от его способности пропускать видимый свет, то есть электромагнитные волны длиной примерно 400-700 нм (нанометров). Для этого световые лучи, во-первых, не должны сильно отражаться поверхностью (или рассеиваться ее неровностями, как это происходит, если стекло матовое). Во-вторых, проникнув в глубь материала, они не должны полностью поглощаться его атомами, превращаясь в тепловую энергию.

Прозрачность зависит как от строения вещества, так и от преобладающей длины волны падающего на него света. Если стекло содержит определенные примеси, например соединений сурьмы, оно может быстро поглощать видимые лучи и быть непрозрачным.

Некоторые типы стекла, пропуская видимый свет, блокируют ультрафиолетовую или инфракрасную часть солнечного спектра. И напротив, материалы бывают прозрачны лишь для невидимых нам лучей. Например, через кремний легко проходит тепловое излучение, рентгеновское позволяет заглянуть внутрь предметов, включая наше тело, а радиоволны распространяются даже сквозь толстые кирпичные стены.

Правда ли, что стекло не твердое, а просто очень вязкое?

Стекло — твёрдый аморфный материал. Это значит, что его горячая расплавленная масса охлаждается слишком быстро и ее атомы застывают хаотически, не успев образовать правильные кристаллы, как, например, в хрустале или алмазе. Однако утверждения об очень медленной текучести стекла при комнатной температуре под действием гравитации - выдумка. В качестве ее подтверждения указывают на средневековые витражи. Действительно, их стеклянные пластины в нижней части толще, чем в верхней. Однако исследования показали, что форма стекол за столетия не изменилась, а их разная толщина связана с несовершенством производственного процесса. Средневековые мастера знали об этой особенности стеклянных панелей и сознательно вставляли их в переплеты толстым концом вниз, хотя известны церковные витражи, где он, наоборот, сверху. Измерения линз старинных телескопов показывают, что их форма остается идеальной. Стекло может стать текучим, только если вновь нагреть его до нужной температуры.

Почему зеркало меняет местами левую и правую стороны, но не опрокидывает отражение?

Плоское зеркало ничего не меняет, просто наш мозг неверно интерпретирует увиденное. Он автоматически ставит смотрящего на место его отражения, и тот с удивлением обнаруживает, скажем, свое обручальное кольцо на левой руке своей «копии». А вот вогнутое зеркало запросто перевернет вас вверх ногами, если встанете в нужном месте, а именно — за пределами его фокусного расстояния.