Горизонты техники для детей, 1973 №8

Как Петр Николаевич Лебедев открыл давление света

Высокий мужчина в длинном, темном пальто быстрым шагом пересекал широкую площадь. Было уже поздно. Улицы города опустели. Но запоздалый прохожий не замечал ничего вокруг, он был поглощен мыслями о своем эксперименте. Недаром он писал своей матери. «Вопрос, которым я занят уже давно, я люблю всей моей душой так, как — я себе представляю — родители любят своих детей».

Сколько же времени уже прошло с тех пор, как он опубликовал свою работу о свете, где доказал существование давления света? В ней он писал, что под влиянием давления солнечного света хвост кометы отклоняется от Солнца, опережает ее голову, хотя, казалось бы, он должен тянуться за ней. Девять лет прошло с момента публикации его научного анализа И все девять лет он думает о том, что это были теоретические выкладки. Правда, они убедительно объясняли странное поведение хвоста комет, но ведь если давление света действительно существует, надо найти способ, который поможет установить его экcпериментальным путем.

Русский ученый, Петр Николаевич Лебедев, а это был именно он, долго ломал голову над тем, как сконструировать прибор, который позволит экспериментально доказать существование давления света. Он испробовал уже множество способов освещал легкие крылышки, пропеллеры и пластинки сильным светом, надеясь заметить отклонение этих предметов под воздействием света. Но все напрасно. Побочные явления, такие, как нагревание крылышек, движение окружавшего их воздуха, мешали вести наблюдение.

Единственным выходом из положения было поместить крылышки в вакуум, то-есть в сосуд, откуда выкачан весь воздух. Но как создать такой вакуум? После долгих размышлений Лебедев решил поместить в сосуде с вертушкой немного ртути, а затем нагревать его, выкачивая воздух. Пары ртути заполнят сосуд, вытесняя молекулы атмосферного газа. Остается запаять и охладить его. Давление паров ртути снизится, и в сосуде возникнет довольно высокий вакуум.

Мысли ученого лихорадочно работали, и он не заметил, как очутился перед дверью квартиры, которую снимал здесь, в Берлине.

Несколько следующих дней ученый вместе с лаборантами готовил приборы для опытов по изучению давления света. А когда уже все было подготовлено к эксперименту, оказалось, что аппаратуру русского физика хочет осмотреть профессор Фридрих Кольрауш, под руководством которого Лебедев работал последние несколько лет. Внимание, проявленное к нему знаменитым немецким физиком, было лестно Лебедеву. Профессор Кольрауш слыл одним из создателей экспериментальной физики.

Окна лаборатории были тщательно занавешены. Лампы освещали прибор, готовый к первой пробе. Молодые ассистенты нетерпеливо поглядывали на открытую дверь. И вот появился сутуловатый шестидесятилетний профессор Кольрауш, за ним в лабораторию вошел Лебедев. Пушистые усы и борода придавали его моложавому лицу серьезность. Было видно, что он взволнован. Ведь ему очень хотелось, чтобы опыт прошел как можно лучше.

Тем временем профессор опустился в пододвинутое кресло. Несколько шутливых замечаний, сделанных им, разрядили напряженность. Воцарилось непринужденное и веселое настроение. Когда улегся смех, Лебедев взял тонкую указку и принялся объяснять, каким целям служит аппаратура. Все внимательно слушали, а профессор Кольрауш обнаружил особый интерес, когда его коллега, который был на двадцать шесть лет моложе его, подо шел к доске, на которой белел чертеж, и стал объяснять устройство прибора.

— Для получения интенсивного по тока света, — говорил Лебедев, — я воспользовался электрической дугой, через которую проходит ток напряжением в тридцать ампер. При помощи системы линз, играющих роль конденсора, пучок света направляется на металлический экран, в котором есть щель, и далее — на линзу, формирующую пучок параллельных световых лучей. Направление этого пучка параллельных световых лучей можно изменять при помощи нескольких зеркал таким образом, чтобы он попадал на следующую линзу, собирающую и направляющую его внутрь стеклянного баллона, откуда выкачан воздух. В сосуде подвешены легкие крылышки. Как вы видите, господин профессор, — продолжал русский ученый, — есть две системы зеркал, которые позволяют изменять направление падения света. Благодаря этому я могу освещать крылышки то слева, то справа Давление световых лучей, падающих попеременно с двух противоположных сторон, должно отклонять крылышки, которые с левой стороны покрашены в черный цвет и обладают поглощающей способностью, а с правой стороны — отполированы и хорошо отражают падающие на него лучи. Согласно моим теоретическим предположениям, давление лучей, оказываемое ими на какую-либо поверхность, зависит от отражающей способности этой поверхности. Итак, я полагаю, что подвешенные на нити крылышки будут один раз поворачиваться в одну, и один раз в другую сторону.

Лебедев прервал свои объяснения и попросил присутствующих подойти к прибору. Он помещался на столе площадью примерно полтора метра на полтора. Один из ассистентов показывал, как перемещаются зеркала, направляющие пучок световых лучей. Профессор Кольрауш спросил:

— А не боитесь ли вы, господин Лебедев, что тепло, образуемое дуговой лампой, нагреет ртуть в сосуде и испортит ваш вакуум?

Лебедев улыбнулся и ответил:

— Не зря я вышел из Вашей школы, господин профессор, я предусмотрел и это. Между линзой, дающей пучок параллельных лучей, и системой подвижных зеркал находится наполненный водой стеклянный сосуд с плоско-параллельными стенками. Вода поглощает инфракрасное излучение, являющееся, как известно, носителем тепловой энергии.

— А эта труба сбоку служит, наверняка, для регулирования резкости света так, чтобы оптическая система направляла пучок лучей точно на ваши крылышки? — снова задал вопрос Кольрауш и опять получил на него утвердительный ответ.

Ученые беседовали друг с другом еще некоторое время, профессор рас спрашивал своего русского коллегу о планах на будущее, похвалил идею создания в Москве школы физиков, после чего, сославшись на встречу с членами Академии наук, попрощался с Лебедевым

— Благодарю вас, доктор Лебедев, за великолепную демонстрацию. Я надеюсь, что вы пришлете мне результаты вашего эксперимента.