+
 

GA 320

Духовнонаучные импульсы для развития физики. Первый естественнонаучный курс. Свет, цвет, звук — масса, электричество, магнетизм

Пятый доклад, Штутгарт, 27 декабря 1919 года

1-4

← назадв началовперед →

По мере возможности, при наших ограниченных средствах начнем с показа опыта, о котором мы говорили  вчера. Я сказал, и вы, наверное, еще помните, что когда раскаленное твердое тело распространяет свой свет, и мы пропускаем этот свет сквозь призму, тогда получается спектр, световое изображение, подобное тому, какое мы получаем от солнца. Если же у нас источником света служит раскаленный газ, то мы также получаем световое изображение, но оно появляется только в одном месте, а при наличии разных веществ — в нескольких местах в виде световых линий или небольших световых полос. Остальная часть спектра в этом случае не выражена.
Подготовив и поставив опыты точно, мы заметили бы, что, в сущности, все светящиеся объекты имеют полный спектр, то есть такой спектр, который простирается от красного до фиолетового. Но если мы, например, получаем спектр от раскаленных паров натрия, то он становится очень и очень тусклым, а в одном месте этого спектра есть более яркая желтая линия, приглушающая по контрасту все остальное. Поэтому говорят: натрий, в общем, дает лишь желтую линию. Но вот имеется одна особенность — о ней, по существу, было известно и раньше с разных сторон. Вновь пересмотренная благодаря опыту Кирхгофа-Бунзена в 1859 году, она состоит в том, что если дать возможность некоторым образом одновременно действовать тому источнику света, который производит сплошной спектр, и тому источнику света, из которого возникает нечто вроде линии натрия, то эта линия натрия действует просто как непрозрачное тело; она противопоставляет себя цветовому качеству — здесь желтому, которое может быть на этом месте, и гасит его, так что желтая линия замещается черной. Итак, если основываться на фактах, можно сказать, что для желтого цвета в сплошном спектре другой желтый цвет, по своей силе равный силе, развиваемой именно в этом месте сплошного спектра, действует как непрозрачное тело. Вы увидите, как будут найдены основы для понимания уже собранных нами элементов. Мы только должны прежде всего придерживаться фактов. Теперь мы покажем вам, по мере возможности, что действительно в спектре имеется эта черная линия, когда мы вводим в действие раскаленный натрий. Только теперь мы сделаем этот опыт по-другому — не задерживая спектр с помощью экрана, но рассматривая его непосредственно глазом. Можно ведь и так смотреть на спектр, только при этом он сдвинут не вверх, а вниз, и цвета расположены в обратном порядке. Мы уже говорили о том, почему эти цвета появляются в таком порядке, когда я просто смотрю сквозь призму. Мы образуем световой цилиндр с помощью этого прибора, проводим его сюда и видим, как световой цилиндр здесь преломляется; смотря на него, мы созерцаем одновременно темную линию натрия. Я надеюсь, что вы увидите это; но вы должны в полном боевом порядке — в Германии теперь этого достичь не так уж трудно — подходить и смотреть. (Эксперимент демонстрируется каждому в отдельности.)

1

Теперь воспользуемся тем коротким промежутком времени, который у нас остался, и перейдем к рассмотрению известных отношений цветов к так называемым телам. Чтобы можно было перейти к проблеме связи, существующей между цветами и так называемыми телами, я бы все-таки хотел показать вам еще один опыт. Вы видите на экране полный спектр. Теперь я ставлю на пути светового цилиндра маленькую ванночку, в которой находится сероуглерод, а в нем растворено некоторое количество йода, — и я прошу вас обратить внимание на изменение спектра. То, что вы видите сначала, представляет собой четко выраженный спектр; когда же я на пути светового цилиндра ставлю раствор йода в сероуглероде, он совсем гасит свет. Теперь вы ясно видите, как спектр распадается на две части из-за того, что его средняя часть погашена. Перед вами только фиолетовый цвет на одном конце спектра и красно-желтый цвет на другом конце. Из-за того, что я провожу свет сквозь раствор йода в сероуглероде, полный спектр распадается на две части, и вы видите только два его полюса.

2

Ну вот, у меня осталось теперь мало времени, и я смогу рассказать вам только о некоторых принципиальных вещах.
Не правда ли, главный вопрос, касающийся отношений, существующих между цветами и телами, которые мы видим вокруг (а все тела так или иначе окрашены), главный вопрос должен состоять в том, чтобы объяснить, каким образом окружающие нас тела оказываются цветными, то есть имеют со своей стороны определенное отношение к свету, в какой-то мере развивая отношение к свету через свое материальное бытие. Одно тело является красным, другое — синим и так далее. Конечно, проще всего справиться с этим вопросом, сказав: когда белый солнечный свет, под которым физик понимает совокупность всех цветов, падает на тело, имеющее красный цвет, то красный цвет происходит оттого, что данное телопоглощает все другие цвета, кроме красного, и отражает только красный цвет. Так же просто можно объяснить синюю окраску тела. Оно отражает только синий цвет, а все другие цвета поглощает. Но все дело в том, чтобы вообще исключить подобный умозрительный принцип объяснения, приблизиться к довольно сложному факту видения так называемых цветных тел с помощью какого-то другого факта и, прослеживая факт за фактом, уловить представленный здесь сложнейший феномен. Мы окажемся на верном пути, если вспомним, что еще в XVII веке, когда люди много занимались алхимией, в ходу были разговоры о так называемых фосфорах, о носителях света. Под фосфорами понимали в то время следующее. Возьмем такой пример: некий сапожник в Болонье делал  лхимические опыты с одним видом тяжелого шпата, с так называемым болонским камнем. Он выставлял его на свет, и ему являлось удивительное зрелище: камень, который находился на свету, еще долгое время после этого светился, излучая определенный цвет. Следовательно, болонский камень приобретал какое-то особое отношение к свету, и это отношение выражалось у болонского камня таким образом, что он, подвергшись действию света, продолжал светиться после того, как свет был убран. Поэтому такие камни, неоднократно исследованные в этом отношении, назвали фосфорами. Если бы в литературе того времени вам встретилось слово "фосфор", то вы не должны понимать его так, как оно понимается сегодня, но только как фосфоресцирующие тела, носители света, фосфоры. Все же это явление послесвечения, фосфоресценции оказывается не таким уж простым; простым будет другое явление.

3

Если вы берете обычный керосин и смотрите сквозь него на какой-нибудь источник света, вы видите керосин тускло-желтым. Но если вы становитесь так, что даете возможность свету проходить сквозь керосин, рассматривая его сзади, то керосин представляется вам в синеватом сиянии, — однако лишь до тех пор, пока на него падает свет. Этот опыт можно проделывать с самыми разными веществами. Он становится особенно интересным, когда растворяешь хлорофилл, растительное вещество зеленого цвета (рис. 21). Если смотреть

21 
Рис. 21

сквозь такой раствор на свет, то раствор выглядит зеленым; но если стать каким-либо образом сзади, так, что здесь раствор, а здесь проходящий свет, и если теперь смотреть сзади на то место, где проходит свет, то хлорофилл отсвечивает красноватым цветом, тогда как керосин имеет синее свечение. Есть самые разные вещества, показывающие, что они светятся иначе, когда свет проходит сквозь них, как сквозь прозрачное тело, чем когда они отбрасывают свет от себя, то есть вступают в некое отношение со светом, изменяющимся благодаря их собственной природе. Если мы смотрим на хлорофилл сзади, то мы видим некоторым образом то, что свет вызвал в хлорофилле, видим отношение между светом и хлорофиллом. Это явление свечения вещества в то время, когда оно само освещается светом, называется флуоресценцией. И мы можем сказать: фосфоресценция — что же она такое?
Это длящаяся флуоресценция. Флуоресценция состоит в том, что, например, хлорофилл до тех пор остается красноватым, пока на него действует свет; при фосфоресценции это происходит так, что мы можем убрать свет, а тяжелый шпат, например, продолжает еще некоторое время светиться. Таким образом, в нем сохраняется это качество цветного свечения, тогда как у хлорофилла качество цветного свечения не сохраняется. Теперь у вас имеется две ступени. Одна представляет собой флуоресценцию: мы делаем тело цветным, пока освещаем его. Вторая ступень — это фосфоресценция: мы делаем тело цветным еще на некоторое время после освещения.
И есть третья ступень: тело является постоянно цветным благодаря чему-то такому, что делает с ним свет. Итак, существуют флуоресценция, фосфоресценция и окрашенность тел.
До некоторой степени мы сопоставили разные явления. Теперь все дело только в том, чтобы надлежащим образом приблизиться к этим явлениям с помощью наших представлений. Для этого необходимо, чтобы мы сегодня усвоили еще одно определенное представление, которое мы потом, в течение ближайшего времени, будем прорабатывать вместе со всем сказанным.

4

← назадв началовперед →