Technika

Oko czarodziejskie

Samochód bez świateł mknie w ciemności. Kierowca jednak z pewnością siebie obraca kierownicę, wpatrując się przy tym w umocowany przed nim przyrząd podobny do lornetki. Cóż tam widzi? — Pasy światła, które wyrywają z ciemności każdy kamień, każdą nierówność drogi, słupy przydrożne. Wystarczy jednak, by szofer odwrócił wzrok od cudownego oka, a obraz oświetlonej drogi znika.

Cóż to za tajemniczy przyrząd, który pozwala kierowcy widzieć w zupełnej ciemności?

PROMIENIE PODCZERWONE

Każdy z otaczających nas przedmiotów stanowi źródło niewidzialnych promieni podczerwonych. Wypromieniowuje je każde ogrzane ciało, zarówno ściana domu jak i drzewo lub człowiek. Co prawda, póki stopień nagrzania, a więc temperatura ciała jest nieznaczna, promieniowanie jest słabe. W miarę podwyższania temperatury ilość wysyłanych przez ciało promieni zwiększa się, przy czym równocześnie, oprócz promieni podczerwonych, zjawiają się promienie widzialne, początkowo czerwone, potem pomarańczowe, żółte i zielone. Proces ten daje się dobrze zauważyć przy stopniowym
nagrzewaniu kawałka żelaza. Początkowo oko nie dostrzega zmian w kolorze żelaza, lecz skoro zbliżymy doń rękę, odczujemy promieniowanie ciepła. Następnie zaczynają zachodzić zmiany barwy. Przy 500° zjawia się ciemno-czerwony kolor, który w miarę ogrzewania żelaza przechodzi w pomarańczowy (przy temperaturze ponad 1000°).

Można żelazo zmusić do promieniowania również promieni niebieskich i fioletowych, tj. całego widma promieni widzialnych, lecz w tym celu trzeba je nagrzać do 1300° — do białego żaru.

Słońce jest potężnym źródłem promieni podczerwonych, które stanowią blisko trzecią część promieniowania słonecznego.

Po to, by ze światła łuku elektrycznego wydzielić promienie podczerwone — należy wszystkie inne zatrzymać przy pomocy specjalnego czarnego filtru. Wtedy źródło światła wysyłać będzie tylko niewidoczne promienie podczerwone i „oświetlać“ nimi otaczające je przedmioty. Promienie podczerwone różnią się od widzialnych większą długością fali. Dzięki temu posiadają nader cenną cechę: mogą przechodzić przez duże przestrzenie, prawie nie ulegając pochłanianiu w atmosferze. Promienie widzialne przechodząc przez takie, zdawałoby się, przezroczyste środowisko jak powietrze, w znacznej mierze „przygasają”. Atmosfera ziemska odbiera promieniowaniu słonecznemu piątą część natężenia, pochłaniając, odbijając i rozpraszając światło. Szczególnie silnie rozpraszane są fale krótkie (błękit nieba — to przecież nic innego jak rozproszone niebieskie promienie światła, padającego na Ziemię). Dlatego też nawet przy najbardziej korzystnych warunkach atmosferycznych, gdy w powietrzu nie ma ani kurzu, ani mgły — dobrze oświetlone przedmioty można fotografować z odległości nie większej niż 60 — 80 kilometrów. Jeszcze większemu rozpraszaniu i pochłanianiu niż promienie niebieskie i fiołkowe ulegają promienie nadfiołkowe.

Długofalowe promienie podczerwone jedynie w bardzo małym stopniu ulegają rozpraszaniu, przy czym nie pochłaniają ich ani cząsteczki składników powietrza ani większe kropelki mgły czy zawieszone w powietrzu pyłki. Najgęstsza nawet mgła, gdy oko nic nie rozróżnia w odległości nawet 20 kroków, nie zatrzymuje prawie wcale promieni podczerwonych, które niosą swą energię na odległość kilkuset kilometrów.

ZJAWISKO FOTOELEKTRYCZNE

Łatwość przenikania promieni podczerwonych przez atmosferę zainteresowała przede wszystkim fotografów. Ani promienie czerwone ani podczerwone nie działają na emulsję zwykłych klisz fotograficznych. Przyrządzono więc specjalne klisze pokryte emulsją czułą na promienie niewidzialne.

Stało się wtedy możliwe dokonywanie z samolotu nocnych zdjęć miejscowości oświetlonej promieniami podczerwonymi z odległości… nawet 500 kilometrów. Zrozumiałe jest olbrzymie znaczenie tej metody. Fotografowanie nie zastępuje jednak bezpośredniego widzenia. W jaki sposób uczynić widzialnymi niewidoczne promienie podczerwone?

Jeszcze przed 60 laty uczeni zauważyli, że płytka metalowa uzyskuje przy naświetlaniu dodatni ładunek elektryczny. Światło wyrywa elektrony z atomów metali. Jest to tzw. zjawisko fotoelektryczne, Gdyby udało się zebrać te elektrony w strumień o określonym kierunku, to światło możnaby było zamieniać na prąd elektryczny.

Różne metale są niejednakowo czułe na działanie promieni o różnej długości fali. Na platynę promienie widzialne wcale nie
działają; atomy jej tracą elektrony dopiero przy naświetlaniu krótkofalowymi promieniami nadfiołkowymi. Atomy potasu i sodu natomiast odszczepiają elektrony nawet przy oświetleniu długofalowymi promieniami czerwonymi. Im więcej promieni pada na powierzchnię metalu, tj. im większe jest natężenie światła, tym więcej elektronów tracą atomy.

Leave a Comment

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *