Добро пожаловать, приятного прочтения.
С. И. Вавилов ХОЛОДНЫЙ СВЕТ. ПОПУЛЯРНАЯ ЛЕКЦИЯ
Поэтому волей-неволей с этим неудачным с научной точки зрения выражением надо считаться, приходится его применять л до некоторой степени оправдывать.
Дело в том, что никаких недоразумений или внутренних противоречий не останется, если вместо «теплого» или «холодного» света говорить о свете, распространяющемся из теплого или холодного источника. Если на выражение «теплый» или «холодный» свет смотреть как на условное сокращенное обозначение света от теплых или холодных источников, то, конечно, все возражения теряют свою силу.
Перейдем, однако, от словесной дискуссии к фактам. Перед нами набор некоторых теплых источников света. Вспыхивает спичка, давая на короткое время желтовато-оранжевое пламя и свет. Температура пламени очень высокая, около 1500. Если присмотреться к горению спички более внимательно, то вначале (по крайней мере, в некоторых сортах спичек) ясно заметно характерное ярко-желтое свечение. Наоборот, в конце горения спички заметно наличие слабого синего свечения в ее пламени. Второй пример: свеча Гефнера, долгое время служившая в технике основной мерой силы света, так называемым эталоном. В этой свече горит жидкий амил-ацетат, известный в просторечии под названием грушевой эссенции; амил-ацетатом сдабривают разные прохладительные напитки, карамель, а иногда и мыло. Жидкость подается особым фитилем и горит привычным желтовато-красным светом теплого источника. Возьмем стеариновую свечу, в которой, как и в свече Гефнера, светятся накаленные частицы угля, или не менее обычную в наше время электрическую лампочку накаливания. В последней светится проволока, накаливаемая током, свет ее, по существу юворя, мало чем отличается от света спички и стеариновой свечи. Температура нити в такой лампе около 2000° и выше.
Познакомимся, наконец, с последним, несколько особенным представителем теплых источников света — с пламенем горящего спирта. Оно почти бесцветно. Внесем в него немного обыкновенной столовой соли. Пламя приобретает резко желтую окраску. Как уже отмечалось, к теплым источникам света, дающим на условном языке «теплый свет», следует добавить и солнце.
Даже при поверхностном наблюдении бросаются в глаза общие черты у самых разнообразных теплых источников света, например, у спички, свечи, лампы накаливания и солнца. Одна из таких особенностей состоит в следующем: источник при одной и той же температуре светит тем ярче, чем темнее, чернее светящееся тело. Например, при одной и той же температуре прозрачное кварцевое стекло почти не светит, а кусок черного угля излучает весьма сильно. Чернота, так же как и белизна,
конечно, не может возрастать безгранично, для нее существует предел, когда весь свет, какого угодно цвета, падающий на тело, без остатка в нем поглощается. Тело с такими свойствами называют «абсолютно черным телом». Устроить такое тело не очень трудно. Вероятно, многие замечали, что если в яркий солнечный день, когда кругом все светится и блестит, посмотреть через открытое окно или дверь в глубь закрытого помещения, то внутренние части кажутся угольно-черными, несмотря на то, что комнаты могут быть побелены или окрашены светлыми обоями. Происходит это потому, что лучи света, проникнув внутрь комнаты через окно, неизбежно там поглощаются вследствие многих рассеяний и отражений и наружу не выходят.
Отсюда становится понятным, что получить абсолютно черное тело можно из любого материала: из угля, железа, белого фарфора и пр., если устроить некоторое замкнутое пространство с маленьким отверстием. Такое отверстие будет производить впечатление абсолютно черного.
Опыт и теория согласно показывают, что при одной и той же температуре излучение абсолютно черного тела всегда одинаково, независимо от материала, из которого оно построено. В этом и кроется основная причина большого сходства самых разнообразных тепловых источников света. Если температура низкая, тело не светится; при повышении нагрева тело начинает сначала излучать темно-красный свет. При дальнейшем возрастании температуры излучение становится оранжевым, желтым и, наконец, белым. Спичка и солнце по своим свойствам довольно близки к абсолютно черному телу, разница только в том, что температура горящей спички около 1500°, а солнца около 6000°.
Возникает вопрос, а почему же спиртовое пламя, в которое введена столовая соль, светится ярким желтым светом, несмотря на то, что его температура почти такая же, как температура спички? Причина в том, что пламя не абсолютно черное для любых цветов. Только желтый цвет поглощается им в большой степени, поэтому лишь в этой желтой части спектра спиртовое пламя и ведет себя как теплый излучатель со свойствами черного тела.