На рисунке 3 изображен опыт с дистиллированной водой. Положительный электрод выполнялся в виде полоски фильтровальной бумаги. При напряжении около 1600 В, прежде, чем произойдет искровой разряд, жидкость поднимается в виде конуса на 2–3 см. Аналогичный конус высотой в несколько миллиметров можно наблюдать, используя масло и электростатическую машину.
Наконец, самый красивый опыт — электрический фонтан, вольтаическая помпа, как назвал его сам автор (см. рис. 1).
Рис. 1
В слабосоленую воду опускается стеклянная трубочка со вставленным в нее проволочным электродом, соединенным с плюсом батареи, дающей напряжение 400 В. Минусовый провод опускается в чашу с водой. При подаче напряжения вода быстро поднимается по каналу трубки и, вырываясь на высоту 20–30 см, рассыпается на тысячи блестящих черточек и брызг пара. При более высоком напряжении фонтан возрастает, но процесс начинает идти почти без выделения тепла.
Планте обращал особое внимание на сходство явлений, наблюдавшихся в его опытах, с такими атмосферными явлениями, как смерчи и циклоны. Он полагал, что вращение смерча происходит благодаря взаимодействию атмосферного электричества, стекающего по столбу влажного воздуха (с водяными каплями), и земного магнетизма. В подтверждение этому есть множество наблюдений, когда смерчи сопровождаются канонадой линейных и шаровых молний. Особенно сильные электрические явления, сопровождающиеся оранжево-красным свечением волн, отмечаются в районе ока тайфуна — места его зарождения.
Одно время точка зрения Планте на эти грозные явления была популярна среди ученых. Но энергия электричества в них была измерена и сопоставлена с энергией воздушных масс. Оказалась, что доля ее ничтожна, и ее вообще перестали принимать во внимание. Лишь в последние десятилетия на атмосферное электричество стали смотреть иначе. Ему отводится тонкая организующая роль, примерно роль пальца, спускающего курок грандиозных природных процессов. В Аргентине, например, ведутся опыты по электрическому управлению погодой. Похоже что идеи Гастона Планте живут и побеждают. Но это тема отдельного разговора…
А. ИЛЬИН
Рисунки автора по эскизам Г.ПЛАНТЕ
СДЕЛАЙ ДЛЯ ШКОЛЫ
Лучше один раз увидеть
Школьная физика немыслима без экспериментов. Но поставить опыт на глазах у целого класса без тщательной подготовки и репетиции почти невозможно. Использовать компьютерный эксперимент? Да, уже есть «электронные учебники»». Любую тему и опыты к ней они демонстрируют на экране компьютера. Затраты времени на предварительную подготовку минимальны. Эксперимент и физическое явление здесь моделируются так, что учащиеся могут сами влиять на их параметры. Возникает такой же «эффект присутствия», как в компьютерной игре. К тому же подобный учебник удается сделать и весьма занимательным. Однако нужен компьютер на каждый стол, а это дорого. Конечно, для таких разделов, как теория относительности или квантовая механика, не имеющих аналогов в реальности макромира, компьютерное моделирование, быть может, единственный выход. Но в классической физике информация, получаемая от реального эксперимента, несравненно богаче, чем от его идеализированной компьютерной модели. Особенно это заметно на примере опытов, выполняемых в проекции.
Здесь крохотный прибор и происходящие в нем процессы объективом проектора увеличиваются до размеров экрана, становятся видны всем и в мельчайших подробностях. Для этих целей в начале 10-х годов нашего века немецкая фирма «Макс Коль» выпустила специальный прибор, по существу диапроектор. Назывался он «оптическая скамья Пальцова» (см. заставку). К прибору прилагались принадлежности и вспомогательные аппараты, позволяющие демонстрировать капиллярные явления, волновые процессы, акустические и оптические явления, статическое электричество, электромагнитные и магнитогидродинамические явления, работу насосов, тепловых двигателей, сложных механизмов, электрометры с радиоактивными веществами — всего 288 наименований по каталогу 1910 года. С тех пор — вниманию промышленников! — и по наши дни ничего подобного для школ не производили.