ТЕМНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ ЛУЧИ. ОТРАЖЕНИЕ И ИЗЛУЧЕНИЕ ТЕПЛОТЫ
Новым и очень интересным методом, в большей степени экспериментальным, чем теоретическим, определил отношение между тепловыми и световыми лучами знаменитый астроном Фридрих Вильгельм Гершель. Он поместил очень чувствительные термометры в каждой из семи ньютоновских цветных полос солнечного спектра и наблюдал, насколько повысится температура в каждой из этих полос над температурой окружающего воздуха. Таким путем было установлено, что температура в синей полосе повысилась больше, чем в фиолетовой, в зеленой больше, чем в голубой и т. д., вплоть до красной, где повышение температуры оказалось выше, чем во всех остальных местах спектра. Но, что важнее всего, и здесь оно не было наивысшим, максимум его оказался несколько дальше области красных лучей — вне пределов всего видимого спектра. Чтобы изолировать эти невидимые темные лучи, он направил полученный с помощью призмы спектр солнца на собирательную чечевицу, наполовину прикрытую папкой, таким образом, что видимая часть спектра целиком падала на папку и красный конец спектра лежал еще на расстоянии 1/10 дюйма от края папки. Тогда термометр, помещенный в фокусе чечевицы, повысился за 1 мин. с 57 до 102° F, тогда как стоявший рядом термометр продолжал показывать 57°. Замечательно, что при этом шарик термометра казался подернутым красноватым светом, который исчез лишь после того, как красный конец спектра был отодвинут от края шапки на 1/5 дюйма. Однако и теперь термометр дал повышение температуры в течение 1 мин. с 57 до 78° F. Этими и другими опытами Гершель считал не только установленным существование темных тепловых лучей, но и доказанным, что последние отражаются и преломляются по тем же законам, что и световые лучи. Против защитников лучистой теплоты вообще и против Гершеля, в особенности, выступил очень резко Джон Лесли. Он утверждал, что преломляемость абсолютно связана с видимостью, что понятие невидимых тепловых лучей содержит в себе внутреннее противоречие (contradictio in adjecto), и объяснил явления, наблюденные Гершелем, как результат прямой передачи тепла от видимого спектра к соседним частям, а, может быть, также и воздуху. Еще в 1813 г. он продолжал стоять на своем, утверждая, что, когда нагретое тело передает теплоту соседним частям воздуха, последние сначала расширяются, а потом, сжимаясь, передают теплоту соседним слоям. Таким образом передача тепла от тела к телу совершается при посредстве колебаний воздуха, а не путем излучения. Однако ему никого не удалось обратить в свою веру, после того как Дэви (равно как и некоторые другие еще до него) доказал, что тепловое излучение через разреженный в 120 раз воздух втрое сильнее, чем через атмосферный воздух, а Риттер своими опытами над влиянием различных частей спектра на хлористое серебро бесспорно доказал, что в солнечном свете помимо тепловых лучей существуют еще и другие темные лучи, действующие химически. Тем не менее работы Лесли по лучистой теплоте очень ценны, так как в них впервые даны более точные показания о количествах излученной теплоты. Для своих опытов Лесли пользовался устроенным им дифференциальным термометром и кубиком, названным его именем. Последний представлял собою полую кубической формы коробку из листовой латуни или меди, со сторонами в 4—6 дюймов. Из четырех боковых поверхностей этого куба, по возможности тождественно сделанных снаружи, одна оставалась большею частью полированной, вторая покрывалась сажей, третья покрывалась писчей бумагой, а четвертая — слоем кронгласа. На верхней поверхности находилось отверстие с конической трубкой, через которую можно было вливать холодную или теплую воду и вводить термометр. При посредстве такого куба и поставленного на известном расстоянии от него термометра Лесли определил излучающую способность многих веществ и привел полученные им результаты в следующей таблице: Сажа 100 Вода 100 Писчая бумага 98 Кронглас 90 Китайская тушь 88 Лед 85 Ртуть 20 Блестящий свинец 19 Полированное железо 15 Олово, серебро, медь, золото 12 Опыты Румфорда, которые он начал в 1803 г., и результаты которых он сообщил Парижской академии в 1804 г., были совершенно аналогичны только что приведенным. Он применил для этой цели цилиндры с блестящей металлическою поверхностью; наполняя их теплою или холодною водой, а снаружи покрывая сажей, порошком серебра и пр., он наблюдал действие их на изобретенный им термоскоп. Подобно Лесли, он нашел, что чем лучше поверхность отражает тепловые лучи, тем меньше она излучает теплоты. Результаты его опытов были признаны столь же важными, как результаты опытов Лесли, ссылкам же его на волновую теорию теплоты по-прежнему не придавали значения.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «ТЕМНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ ЛУЧИ. ОТРАЖЕНИЕ И ИЗЛУЧЕНИЕ ТЕПЛОТЫ» з дисципліни «Історія фізики»
