Валерий Родиков - Приключения радиолуча

• Название: Приключения радиолуча
• Автор: Валерий Родиков
• Издательство: Молодая гвардия
• Жанр: Научпоп
• Год: 1988
• ISBN: 5-235-00094-3

Книга об одном из великих открытий в истории человечества — радиоволнах, о прошлом, настоящем и возможном будущем обширнейшей научно-технической отрасли — радиоэлектроники. Читатель также узнает о причудах радиоволн: радиолокационных миражах-«призраках», «ангелах», «летающих тарелках»; о том, вредны ли радиоизлучения…

---

И вряд ли им были бы по душе цветовые блики и грохот дискотек, подмигивающие в определенном ритме цветные фонарики в приставках для бытовой аппаратуры. Такая цветовая музыка оглушает, ослепляет и опустошает. Но цветомузыка может ввести вас в мир прекрасной гармонии цвета и звука, а если вы устали и чем-нибудь взволнованы, то и успокоить.

В одной из московских больниц испытывали небольшой портативный прибор. На лицевой стороне его — экран, обрамленный раструбом, который изолирует пациента от внешних воздействий. Прибор создает цветозвуковые волны, приводящие человека в определенное состояние, например успокоенное, расслабленное. Представим себе на минуту возможное рабочее место будущего: интерьер, который воздействует на людей цветом, звуком, запахом, колебаниями температуры, движением воздуха, геометрией помещения. Все факторы при комплексном воздействии создают приятные впечатления, которые освежают восприятия, снимают усталость от трудовых операций.

Не об этом ли мечтал Велимир Хлебников?

А вот еще один пример синтеза света и электроники — лазерная арфа. Ее создал один французский инженер. Вместо струн в инструменте лучи лазера, прерывая которые пальцами, музыкант получает звуки различной высоты, регулирует их силу и продолжительность. В столь необычной арфе используются специальные фотоэлектрические датчики и система зеркал.

* * *

Видимый свет всего лишь малая толика из обширнейшего электромагнитного семейства, чьи волны простираются от самых «неповоротливых», которые колеблются с частотой всего несколько герц, до столь «шустрых», что частота их колебаний достигает 1023 (величина огромная — число 10, помноженное само на себя 23 раза) раз в секунду, что соответствует длине волны в миллиардные доли микрона. Напомним, что микрон равен одной миллионной доле метра. В настоящее время в связи с упорядочением единиц измерения микрон стали называть микрометром.

Для измерения столь малых величин шведским физиком и астрономом А. Й. Ангстремом в 1868 году была введена новая единица измерения длины в сто миллионов раз меньше сантиметра. Единицу так и назвали ангстремом (один ангстрем равен 10—8 см). Частоте 1023 герца соответствует длина волны в три стотысячные доли ангстрема (3∙10—5 ангстрема). Длины волн видимого человеком света лежат в диапазоне от четырех тысяч до семи тысяч ангстрем.

Кроме видимого света, весь обширнейший спектр электромагнитных волн недоступен нашему непосредственному восприятию. Правда, результаты его воздействия на человеческий организм часто проявляются в косвенной форме и далеко не всегда тот же час. Например, невидимый глазу ультрафиолетовый свет, волны которого колеблются чаще, чем у его соседа по частотной шкале — фиолетового света, «окрашивают» нашу кожу загаром.

Ультрафиолетовый диапазон определяется приблизительно как область длин волн от 100 до 4000 ангстрем. Для удобства он подразделяется на более мелкие участки. Участок диапазона от 100 до 1800 ангстрем получил название вакуумного ультрафиолета, потому что эти волны сильно поглощаются в воздухе и изучать их можно лишь в вакууме. Участок 1800—2800 ангстрем называется коротковолновым, или далеким ультрафиолетом. Он проходит сквозь кварцевое стекло. Область 2800—3000 ангстрем называют средним ультрафиолетом. Именно ему мы обязаны загаром. Участок диапазона 3000—4000 ангстрем называют длинноволновым, или ближним ультрафиолетом. Его излучение пропускает обычное оконное стекло. Кстати, пчелы могут видеть в ближней ультрафиолетовой области, которая невидима для людей. Это позволяет им ощущать различие в цветах, которое людям недоступно.

Подобной же способностью обладают и муравьи. Причем еще в прошлом веке она была использована во благо науки для открытия невидимых звезд и туманностей, испускающих ультрафиолетовое излучение. Французские астрономы братья Анри приставили коробку с муравьями к окуляру телескопа, который направлялся на исследуемый участок неба. Как только муравьи начинали суетиться, это означало, что ими «открыта» новая звезда.

Все заявки братьев Анри, поданные на открытие новых звезд, были позднее подтверждены более точными исследованиями.

Ультрафиолетовые лучи, да и сине-фиолетовая часть видимого спектра, к ним примыкающая, далеко не безвредны для глаз. Ультрафиолет, попадая в глаза, может послужить источником глазных болезней. Синий же свет фокусируется несколько впереди сетчатки, а от этого изображение становится нечетким, мутноватым. Вот если с помощью специального светофильтра устранить сине-фиолетовую часть света и пропускать только видимые лучи, которые фокусируются непосредственно на сетчатке, то зрение будет более острым. Кроме того, если пользоваться днем специальными солнцезащитными очками, не пропускающими ни синих, ни ультрафиолетовых лучей, то улучшится и ночное зрение.

Но надо помнить, что речь идет о специальных очках. Обычные же солнцезащитные очки могут быть и вредны для глаз. Ведь наши глаза своего рода автоматическая система. При ярком свете зрачки сужаются, ограничивая поступление света, а ночью, наоборот, расширяются. Обычные защитные очки, уменьшая поступление света в глаза, способствуют расширению зрачков, в глаза попадает больше синих и ультрафиолетовых лучей, не очень-то желательных для наших органов зрения.

Земной поверхности в обычных условиях достигают ультрафиолетовые лучи, длины волн которых более 2900 ангстрем. Остальной более коротковолновый ультрафиолет гасится в озоновом слое. Ученые считают, что озоновая оболочка возникла около 420 миллионов лег назад. Ранее жизнь в относительной безопасности могла развиваться только в океане.

Наблюдения, проведенные с помощью искусственных спутников Земли, показали, что ежегодно в течение месяца над Антарктикой количество атмосферного озона уменьшается на 60 процентов, то есть образуется нечто вроде «озонной дыры», по площади равной территории США и простирающейся от Антарктиды до оконечности Южной Америки. Уровень озона в ней резко снижается в октябре, когда в Южном полушарии начинается весна. В последние годы это явление стало более выраженным. «Дыра» начинает исчезать в ноябре, когда заканчивается многомесячная полярная ночь.

Специалисты полагают, что защитный слой озона вокруг Земли разрушается быстрее, чем предполагалось. А это может иметь неприятные последствия. Озон в верхних слоях атмосферы отражает свыше 99 процентов ультрафиолетового излучения Солнца. По оценкам, потеря даже 2,5 процента озона может нанести ущерб растениям и животным и стать причиной полумиллиона случаев заболеваний раком кожи ежегодно.

Еще выше по частотной лесенке соседствуют с ультрафиолетом знакомые нам по рентгенкабинету рентгеновские лучи. Они легко проходят сквозь наше тело, только кости оказываются для них более серьезной преградой. Вот почему на рентгеновских снимках человек выглядит таким полупрозрачным. Сам рентгеновский свет, разумеется, невидим, а врач, просвечивая пациента с помощью рентгеновского аппарата, рассматривает внутренние органы человека на особом экране. В тех местах экрана, куда попадают рентгеновские лучи, он светится обычным светом.

Интересно, что первый в России рентгеновский аппарат сделал… изобретатель радио Александр Степанович Попов в феврале 1896 года, спустя месяц после выхода в свет брошюры Рентгена «О новом виде лучей». Благодаря деятельности Попова на кораблях русского военно-морского флота впервые в мире были установлены рентгеновские аппараты. Еще во время войны с Японией на легендарном впоследствии крейсере «Аврора» старший врач В. С. Кравченко проводил рентгенографию раненым.

Четкой границы между ультрафиолетовым и рентгеновским диапазонами нет. Обычно считают, что длина самых низкочастотных рентгеновских волн доходит до 1000 ангстрем. Так что нижняя граница рентгеновских лучей вклинивается в вакуумный ультрафиолет. Длина волны самого высокочастотного рентгена принимается примерно равной одной десятитысячной ангстрема (10—4 ангстрема). Рентгеновское излучение с длиной волны больше двух ангстрем считается мягким, а с меньшей — жестким. То есть чем больше частота колебаний рентгеновских волн, тем жестче излучение, тем большей энергией оно обладает.

«Пахнут ли рентгеновские лучи?» — этот вопрос может показаться странным. Но оказывается, что способностью их унюхать обладают крысы. Они чувствуют малые дозы рентгена, совершенно безвредного для них. Каким образом? Косвенным. Их обоняние столь чувствительно, что они улавливают даже малые изменения запаха воздуха в результате его ионизации рентгеном.

Человек имеет в основном дело с рентгеновскими лучами, полученными искусственно: на Землю природный рентген, рожденный на Солнце или в глубинах Вселенной, не пропускается атмосферой — нашим спасительным зонтиком, защитницей от губительных космических излучений.