В справочнике [1] указано, что „при условии

hcos i < 0,1l

Убедиться в том, что поверхность зеркального отражения расположена именно над пластинкой, можно и в случае, если пластинка гладкая и выполнена, например, из плексигласа. В этом случае надо смотреть на дальний от глаза (или от объектива) край поверхности отражения (Фото 2). Яркий элемент отражённой картинки надо поместить рядом с ярким элементом фона, видимым непосредственно над пластинкой. Тогда мы можем убедиться, что оба ярких элемента (части ярких элементов) находятся над краем пластинки, и, следовательно, плоскость отражения находится именно над поверхностью пластинки. Создаётся впечатление, что плоскость отражения находится не только над поверхностью самого отражающего предмета, но и выступает за неё (за поверхность пластинки из плексигласа). Плоскость отражения прозрачна. То, что мы перестаём видеть поверхность самой отражающей свет пластинки, вызвано тем, что возникающее

Фото 2. Отражение, полученное с помощью пластинки из плексигласа при малых углах отражения света.

Пунктиром из белых точек показано примерное положение дальнего от объектива края пластинки. В правой части снимка над краем пластинки виден яркий фон – деревья, кустарники, и, чуть слева от середины снимка – часть вентиляционной трубы подземного гаража. Над трубой и слева от неё – тёмный задний фон. На этом тёмном фоне – над краем пластинки – видна часть яркого отражения здания

зеркальное отражение более яркое. Вследствие этого можно видеть полоску наложения достаточно яркого отраженного изображения на тёмный фон и полоску непосредственно видимого яркого фона над краем отражающего предмета (над краем отражающей свет пластинки).

Высоту расположения плоскости зеркального отражения над поверхностью пластинки можно оценить примерно в 1 – 2 мм.

Фото 3. Пластина из картона. Показана часть пластины и фрагменты деревянной рамки, обрамляющей пластину.

зеркального изображения видна над краем материальной „отражающей поверхности“. Эффект зеркальности может быть сильно выраженным, и может быть совсем слабым. Остатки

Её поверхность явно не похожа на зеркальную.

Все вышеприведенные фото сделаны с помощью фотокамеры мобильного телефона.

Вышеописанное легко может наблюдать и перепроверить каждый, используя находящиеся под рукой предметы, например, металлическую или плексигласовую линейку. Для наблюдения лучше использовать яркий солнечный день. Наблюдателю при этом лучше находиться в помещении или под навесом.

Самое интересное в описанном эффекте то, что он позволяет сказать нечто новое о сущности света.

Во-первых, возникает вопрос: может ли волна отражаться, не доходя до материальной поверхности отражения? Даже если считать, что свет является

Во вторых: в месте отражения, в случае прозрачной среды, волна по волновой теории должна не только отразиться, но и преломиться и продолжить свой путь за обратной стороной от плоскости отражения. Но может ли нематериальная плоскость отражения света быть причиной его преломления? И возможно ли подобное с точки зрения волновой теории света?

На эти вопросы пока трудно ответить. Для того, чтобы ответить на часть из них, надо было бы провести дополнительные эксперименты. Чисто же теоретически с точки зрения волновой теории света, как механической, так и электромагнитной, некоторые из этих вопросов ставят в тупик.

При попытке рассматривать относительно яркие предметы сквозь обычное оконное стекло (сквозь плоско-параллельную пластину) выясняется, что при угле между направлением взгляда и поверхностью стекла близком к нулю, предмета не видно. Но так как при подобном наблюдении яркость видимых предметов нарастает по мере увеличения угла между направлением к предмету и плоскостью стекла, то с уверенностью сказать, что при угле, например, менее 2° яркость предмета практически равна нулю, можно только при условии применения достаточно точных (высокочувствительных) приборов. Но и в этом случае надо будет различать преломление света материальной поверхностью стекла от возможного гипотетического преломления вышеописанной нематериальной плоскостью отражения, которое должно иметь место по волновой теории в том случае, если свет является волной.

С другой стороны, совершенно ясно, что свет (частицы света) при этих углах падения отражается не очень малым элементом поверхности, а множеством малых элементов, расположенных вблизи кажущейся нам геометрической точки отражения. То есть, имеет место суммарное, интегральное воздействие множества элементов поверхности, расположенных вблизи кажущейся нам геометрической точки отражения, на луч (на частицу) света. При этом геометрические размеры этих элементов должны значительно превышать размеры элементов неоднородности, вызывающих отклонение от абсолютной гладкости отражающей материальной поверхности, иначе сказывалось бы влияние неоднородностей, шероховатостей.

Само же это воздействие является дальнодействующим, т.е. бесконтактным, по той же самой причине. Следовательно, мы должны предположить наличие каких-то сил, действующих на лучи (частицы) света со стороны материальной отражающей поверхности.

Одной из причин необходимости наличия сил отталкивания заключалась по мысли тогдашних ученых в том, что частицы света очень маленькие, а любая, даже хорошо полированная, поверхность слишком шероховата, чтобы дать идеальное отражение. Отсюда должен был следовать вывод, что в случае хорошего зеркального отражения лучи света должны отражаться, не доходя до шероховатой поверхности, служащей зеркалом.

Другими словами, частицы света должны были зеркально отражаться, не доходя до неоднородностей

отражающей поверхности. Частица света должна отражаться не от точки и не от очень малого элемента поверхности, который как раз и может быть элементом неоднородности, а от гораздо большего участка поверхности, который в среднем уже может считаться достаточно гладким. Отражение должно осуществляться не очень малым элементом поверхности, а суммой малых элементов поверхности, расположенных вокруг кажущейся точки отражения. Только вследствие этого суммарного или интегрального воздействия элементов поверхности на частицы света её отражение может быть зеркальным. И вследствие этого же, вследствие существования идеального отображения предмета (картины), отражение каждого луча света должно произойти до соприкосновения частицы света с материальной плоскостью зеркального отражения, до контакта луча света с веществом отражающей поверхности.

То есть над материальной поверхностью зеркала должна была бы находиться некая нематериальная плоскость отражения световых лучей, расположенная в пространстве над материальной „зеркальной“ поверхностью.

Был ли во времена Ньютона сделан такой вывод, мне неизвестно. А если был, то должна была бы сделана попытка определить расстояние между кажущейся зеркальной поверхностью и его материальной основой – хотя бы теоретически.

Но в результате этого возникало непреодолимое противоречие. Совершенно ясно, что частицы света не могут одновременно притягиваться и отталкиваться поверхностью предмета.

Волновой теории света не понадобилось утверждение о том, что преломляющая среда притягивает или отталкивает луч света. Но нужно сказать, что эта теория просто-напросто обошла вопрос о недостаточной гладкости поверхности тела и возможной величине частиц, образующих световую волну. Волны океана состоят из совместно движущихся молекул (частиц) воды, звуковые волны состоят из колеблющихся молекул воздуха. И световые волны должны состоять из каких-то частиц. В мире всё дискретно. Непрерывность математической функции, описывающей волну, является только абстракцией.

При объяснении того, почему поверхность отражения не совпадает с материальной поверхностью отражающей среды, тогдашняя идея об отталкивании частиц света, весьма физичная, могла бы снова пригодиться. Но как преодолеть возникающее противоречие?

Непонятно появление определённого расстояния между поверхностью пластинки и плоскостью зеркального отражения, тем более, что в этом процессе участвуют лучи света, имеющие различный наклон к плоскости отражения. Появление самой плоскости зеркального отражения в пространстве над пластинкой, причём состоящей из ничего, кажется чем-то мистическим. (Таким же мистическим казалось учёным наличие сил мирового тяготения во времена Гука и Ньютона, так как эти силы тоже действуют бесконтактно, на расстоянии. Учёные того времени мечтали свести эти силы к силам контактного воздействия. В части 2 монографии [3] эту мечту тогдашних учёных удалось осуществить. Этим самым ещё более укрепляется убеждение в том, что силы дальнодействия являются силами кажущимися. К силам дальнодействия относятся все электромагнитные силы). Обнаруженную нематериальную плоскость отражения световых лучей трудно назвать иначе, как воображаемой, не существующей. Но мы можем эту плоскость видеть, она вполне реальна, хотя у неё и нет материальной основы.

Надо бы найти идею (принцип), которая позволила бы вычислить расстояние отражающей поверхности до материальной поверхности пластинки. Если существуют силы отталкивания, то кажется естественным, что для лучей с различным углом падения должно меняться расстояние отражающей поверхности до поверхности пластинки, так как при этом меняется составляющая скорости света, перпендикулярная к поверхности отражающего свет предмета. То есть отражающая поверхность должна быть не бесконечно тонкой. Она должна иметь некоторую толщину.

Сами же силы взаимодействия между элементами поверхности пластинки и частицами света, это неизвестные нам силы. Это не электромагнитные силы, и, тем более, не гравитационные. Это хотя и силы „близкодействия“ с человеческой точки зрения, так как речь идёт о взаимодействии на расстояниях в несколько миллиметров, но это явно не контактные силы, поэтому по характеру проявления этих сил их надо назвать силами дальнодействия.

Идея об интегральном взаимодействии элементов поверхности отражающей пластинки с частицами света бросает тень на объяснение фотоэффекта Эйнштейном [4]. По-видимому, нам надо сказать, что одиночная частица света, пусть даже она и называется квантом, в момент подлёта к поверхности металла взаимодействует с мириадами атомов, и потому не может передать всю свою энергию одиночному электрону.

Лужу и отражение в луже принято называть фатой-морганой или миражом, так как все знают, что никакой лужи на самом деле не существует – дорога

Фото 8. Фата-Моргана

сухая. Это оптическое явление объясняют тем, что у поверхности дороги воздух нагрет и потому оптически менее плотен. Луч света, переходя из более холодного и потому более плотного воздуха в более тёплый и менее плотный, испытывает полное внутренне отражение. В результате этого возникает отражение светлого неба в форме лужи и на нём отражение предмета (автомобиля).

Почему же указанные миражи наблюдаются преимущественно именно в тёплое время года? Возможно, что температура поверхности дороги влияет на её светоотражающие свойства.

При больших углах отражения света, примерно от 85° и больше, можно увидеть и фотографически запечатлеть наличие нематериальной поверхности отражения лучей света, расположенной над материальной поверхностью отражающего свет предмета. Чётко видимые невооружённым глазом неровности „отражающей свет поверхности“ перестают при этом быть видимыми. Этот эффект доказывает интегральное (суммарное) взаимодействие многих элементов поверхности, расположенных вблизи кажущейся точки отражения вдоль луча света, с частицей или с лучом света. Это взаимодействие вызвано неизвестными нам причинами. Обнаруженный эффект трудно объяснить на основе волновой теории света, так как свет отражается, не доходя до материальной поверхности предмета, отражающего свет, на расстояние, превышающее 1000 длин волны. Обнаруженный эффект является в некоторых случаях причиной появления миражей.

Литература:

1. Н.И. Кошкин, М.Г. Ширкевич, Справочник по элементарной физике, стр. 187, изд-во “Наука”, Москва, 1974.

2. O. Höfling, Physik, Band II Teil 2, стр. 639 – 641, Dümmler, Bonn 1986

3. J. Kern. Enträtselung der ewigen Naturgeheimnisse, Verlag Alfabet, Stuttgart, 2007