Johann Kern, jo_k@gmx.net
На основе эксперимента автор приходит к выводу, что луч лазера подразделён на огромное множество более тонких сублучей, не взаимодействующих друг с другом. Вблизи точки отражения лазерного луча от шероховатой поверхности эти сублучи, отталкивая друг друга, меняют направление своего движения на угол от 90° до 180°, заполняя собой всё пространство перед поверхностью отражения луча.
Если при описании какого-либо явления не удаётся объяснить некоторые наблюдаемые факты, то велика вероятность, что при этом получится описание кажущегося явления. То есть, это может означать, что явление рассмотрено недостаточно всесторонне и его описание не соответствует действительности.
Два с половиной года тому назад я опубликовал в интернете статью [1], в которой было описано явление отражения луча лазера от шероховатой поверхности. В конце этой статьи находится отрывок, говорящий о том, что объяснить удалось не всё:
«Наиболее подходило бы для объяснения предположение о проектировании. Но его также не представляется возможным пояснить с помощью рисунка. Особенно смущает то, что картина практически не меняется вблизи плоской стенки, на которой находится светлое пятно. Наиболее соответствующей получаемой картине являлась бы модель из прозрачной полусферы с расположенными на ней непрозрачными пятнами (10 – 20 миллионов пятен!). В центре полусферы должна была бы находиться светящаяся яркая точка. Картина получилась бы похожей. Но как может плоская поверхность стенки моделироваться полусферой?»
Какая же сторона явления или точка зрения оказалась нерассмотренной? Разумеется, одна из тех, рассматривание которой казалось совершенно бессмысленным. Но так как я всё время возвращался мыслями к недостатку описания явления, случилось так, что необходимый эксперимент провёлся сам собой. Я случайно задел лазер и его луч сдвинулся на несколько миллиметров. При этом картина отражения луча должна была полностью поменяться. Примерно такое должно случиться, если кинокамеру резко сдвинуть, и она станет показывать совершенно иной вид, в котором не осталось ничего от прежнего кадра.
Но оказалось, что картина отражения почти не поменялась. А это означало, что те «10 миллионов точек» образуются вовсе не от отражения луча от нескольких квадратных миллиметров шершавой поверхности стены, а идут из самого луча лазера. Даже предположить такое казалось совершенным сумасшедствием. Но не проверить эту мысль было уже нельзя.
Я направил луч лазера на дверь, а затем стал медленно поворачивать её, так, что луч лазера на двери сдвинулся при этом на пару миллиметров. При этом кадр должен был полностью смениться и «10 миллонов точек (световых пятен)» должны были смениться другими 10-ю миллионами точек. Но произошёл только небольшой сдвиг всей картины как целого. Я повторил это несколько раз, вместо двери стал освещать кусок белого картона, который я мог медленно смещать или поворачивать. Сомнений не оставалось. Эти 10 миллонов пятен или лучей идут непосредственно из лазера. Другими словами, луч лазера состоит из 10 миллионов независимых сублучей, которые, похоже, никак не взаимодействуют друг с другом!
Согласитесь, предположить такое было невозможно. Это явно противоречит нашему представлению о лучах лазеров.
Но это предположение сразу многое объяснило и не вступало в противоречие с результатами эксперимента.
1). Это означало, что отражение света (лазера) абсолютно не реагирует на шероховатость стены. Это было невероятно и нарушало сам принцип «диффузного рассеивания света». Диффузное рассеивание света становилось действительно явлением кажущимся.
2). Это означало, что свет отражается, не доходя до поверхности стены. Поэтому он и «не замечает» её неровностей при медленном повороте (смещении) луча лазера.
3). Это означало, что отражённый свет, вернее, часть его, может двигаться практически параллельно стене, на которую падает луч лазера. А это позволяет объяснить то, что не удалось объяснить в статье [1], а именно то, что казалось, будто свет идёт из полусферы в точке падения луча лазера на стену (см. цитату в самом начале статьи). Теперь необходимости в предположении полусферы уже нет.
4). Это означает, что все эти 10 миллионов сублучей, когда их скорость вблизи стены (вблизи точки отражения луча лазера) становится близкой к нулю, начинают отталкиваться друг от друга и меняют своё направление на угол от 90° до 180°, причём каждый из них сохраняет свою «самостоятельность» и отличие от других лучей (все световые пятна на стене имеют несколько различную форму (фото 1).
Фото 1 (из статьи [1]). Картина, видимая фотоаппаратом Sony Alfa 200 на экране
на расстоянии 2,5 метра от точки, освещаемой лазером мощностью менее 100 милливатт.
Разумеется, это не противоречит объяснению фото 1 из статьи [1], с тем отличием, что теперь лучи света предполагаются идущими непосредственно из лазера, а не вызванными отражением от неровностей стены.
Но связать эти «10 миллионов лучей» с волновой теорией света мне представляется абсолютно невозможным. По волновой теории луч лазера должен быть довольно однородным и не может состоять из множества очень тонких сублучей.
Стена или лист бумаги являются в значительной степени диэлектриком. Как луч лазера взаимодействует с материалом стены так, что в результате этого взаимодействия отражается, не доходя до стены?
Возникает также проблема объяснить, почему эти « 10 миллионов лучей» при отражении от зеркала (от поверхности металла?) не отталкиваются друг от друга, а продолжают двигаться все вместе в одном направлении?
Дать ответ на эти вопросы, разумеется, не являлось задачей данной статьи.
Явление «расталкивания частичек света» при скорости, близкой к нулю, это, в некоторой мере, явление противоположное «всемирному тяготению». Причины его не менее интересны, чем причины гравитации. По-видимому, если это явление нельзя истолковать иначе, то оно должно стать предметом изучения исследователями в будущем. Противоречит ли это явление представлению о том, что свет распространяется подобно волне? Частички воды при набегании волны на преграду также отталкиваются друг от друга (брызги воды).
1 миллион проекторов на 1 мм2 или Существует ли диффузное отражение?
http://ynik.info/2016/08/25/1_million_proektorov_na_1_mm178ilisushhestvuet_li_diffuznoe_otrazhenie.htm - 25 авг. 2016 г
http://bourabai.kz/kern/reflection2.htm - 3 октября 2016 г.