1. Почему мы видим луч прожектора если луч свет распространяется прямолинейно ?
2. Почему небо голубое, а солнце на восходе и закате кажется красным ?
Луч рассеивается на пылинках и неоднородностях воздуха. Рассеиваемые пылинками лучи сворачивают с дороги и распространяются по прямой от препятствия.
Воздух - это отнюдь не идеальный газ. Беспорядочное движение молекул не может сделать газ однородным. Наоборот, в реальном газе всегда имеются мельчайшие разрежения и уплотнения, образующиеся в результате хаотического теплового движения. Вот они-то и приводят к рассеянию света, так как нарушают оптическую однородность воздуха. Если среда оптически неоднородна, то, вообще говоря, падающий свет будет рассеиваться и в стороны. Но так как размеры неоднородностей, возникающих в результате хаотического движения молекул воздуха, меньше длины световых волн, то рассеиваться будут преимущественно волны, соответствующие фиолетовой и синей части спектра, так как фиолетовые и синие лучи в видимом солнечном спектре имеют самую маленькую длину волны. А это приводит, в частности, к голубой окраске неба.
Это доказывает, что предположение о совершенной однородности газа несовместимо с фактом рассеяния в нем света. Голубой цвет неба доказывает, что однородность газов только кажущаяся. Точнее, газы представляются однородными только при исследовании грубыми приборами, такими, как барометр, весы или другие приборы, на которые воздействуют сразу многие миллиарды молекул. Но световой луч ощущает несравнимо меньшие количества молекул, измеряемые лишь десятками тысяч. И этого достаточно, чтобы бесспорно установить, что плотность газа непрерывно подвергается небольшим местным изменениям. Поэтому однородная с нашей "грубой" точки зрения среда в действительности неоднородна. С "точки зрения света" она кажется мутной и поэтому рассеивает свет.
На восходе и закате, когда солнечный свет проходит через наибольшую толщу воздуха, фиолетовые и синие лучи, говорит теория Рэлея, рассеиваются наиболее сильно. При этом они отклоняются от прямого пути и не попадают в глаза наблюдателю. Наблюдатель видит главным образом красные лучи, которые рассеиваются гораздо слабее. Поэтому на восходе и закате солнце кажется нам красным. По той же причине кажутся розовыми и вершины отдаленных снежных гор.
Глядя же на чистое небо, мы видим сине-голубые лучи, отклоняющиеся вследствие рассеяния от прямолинейного пути и попадающие в наши глаза. Да и дымка, которую мы иногда видим у горизонта, тоже кажется нам поэтому голубой.
3. Постоянна ли скорость света в воде?
Замечательный опыт Физо, продемонстрировал в 1857 году, что текущая вода увлекает за собой свет. Скорость света в текущей воде была больше, чем его скорость в неподвижной воде. Так получалось, если свет шел вдоль течения. А его скорость против течения оказывалась меньшей. Это выглядело непостижимым, пока Лорентц не объяснил странное явление влиянием электронов, находящихся в текущей воде.
4. Из-за чего возникает электрическое сопротивление ?
Все, конечно, замечали, как вода просачивается сквозь песок. Так и электрический ток представляет собой движение электронов, просачивающихся между атомами металла. Электроны тормозятся атомами, которые сами находятся в тепловом движении и непрестанно колеблются. На эти столкновения и уходит энергия электронов, полученная ими от электрической батареи.
Атомы металла, получив дополнительную энергию, раскачиваются еще больше и еще сильнее мешают продвижению электрического тока. Таков механизм сопротивления металлов электрическому току.