Популярное

Фотографии невидимого

Когда самолет стоит на земле, издали видны огромные полированные лопасти его пропеллера. И о вот послышался рокот мотора, пропеллер завертелся и лопасти исчезли. Вместо них мы видим серый круг. Невидимыми становятся и спицы колеса едущего велосипеда. Не увидишь и полет выстреленной из ружья пули. И так множество предметов не может рассмотреть наш глаз, хотя они и не малы. Невидимыми они становятся лишь тогда, когда двигаются с большой скоростью.

Вооружившись микроскопом, человек сумел заглянуть в мир мельчайших предметов и существ, В мир быстропротекающих явлений ученые сумели проникнуть с помощью сверхскоростного фотографирования.

Мгновенно протекает искровой разряд, но какой-то чудесный фотограф успел за этот миг сделать 24 кадра последовательных стадий этого процесса. Время как будто остановилось Посмотрите на фотографию.

Кок вы думаете, что это за черные тонкие скобки? Это не что иное, как воздух! Образуя взрывную волну, воздух мгновенно уплотняется, и на фотографии получилась его тень. На снимке видно, как воздушная волна постепенно подходит к преграде. Вот она коснулось выступа, переваливает через него — образуются завихрения Мельчайшие подробности взрыва можно увидеть на этих фотографиях.

Что же это за необычный фотоаппарат, успевающий заснять столь мгновенные явления? Это фотоустановкй СФР — сверхскоростной фото-регистратор. Ее не так давно создали научные сотрудники Института химической физики Академии наук СССР Г. Л. Шнирман, А. С. Дубовик и T. В. Кевлишвили.

Новая установка СФР дает возможность фотографировать со скоростью во много раз большей, чем предшествующие ей установки.
Каким же образом достигается сверхскоростное фотографирование? Вероятно, стремительно двигается перед объективом фотопленка? Нет. Она неподвижна. Изображение, построенное объективом, вначале попадает на вращающееся зеркало, установленное между объективом и фотопленкой. Зеркало вращается стремительно, и отраженный от него пучок света, составляющий изображение объекта, непрерывно скользит по пленке с большой скоростью. Чем быстрее будет вращаться зеркало, тем с большей быстротой, а значит, и с большим и подробностями прибор успеет заснять происходящие явления. В установке СФР зеркало, вращаемое электродвигателем, делает 70 тыс. об/мин а изображение ложится на пленку с огромной скоростью, равной почти 4 км/сек. С такой быстротой установка делает так называемую фоторегистрацию. В этом случае снимки представляют одну сплошную фотографию, не разделенную на отдельны» кадры.

Когда надо сделать последовательные кадры процесса, то некоторые части установки заменяют другими. Так, вместо простой узкой щели за первым объективом ставится диафрагма с четырьмя фасонными отверстиями. А между зеркалом и пленкой устанавливается множество крошечных линз. Они идут рядами и образуют как бы соты. Пучок света, составляющий изобраэ1Сение снимаемого явления, отражаясь от вращающегося зеркала, теперь отбрасывается на пленку через линзы. При этом он скользит вдоль ряда их, переходя последовательно с одной линзы на другую В каждый момент действует лишь одна, линза, и прошедшее через нее изображение образует на пленке самостоятельный кадр В этом случае установка служит так называемой «лупой времени».

Такие снимки прибор может делать с частотой 2,5 млн. кадров в секунду! Много ли это? Обычный кинофильм демонстрируется полтора часа. За это время перед глазам и зрителя проходит около 130 тыс кадров. Если бы составить картину из 2,5 млн. кадров, то смотреть ее пришлось бы более суток.
Сверхскоростная фотоустановка — ценнейший прибор для научно-исследовательских и проектных работ.

От мощных электростанций нашей страны по проводам течет ток высокого напряжения, достигающий 400 тыс. в. Расстояние между проводами должно быть таким, чтобы в случае короткого замыкания разряд не повредил бы соседние провода. Фотографии показывают характер разрядов, как распространяется их искpa Это облегчает выбор расстояния между проводами.

Подобные фотографии позволяют увидеть и как образуется молния, давая возможность более верно проектировать защиту от грозы.

По фотографиям мгновенного горения газов можно судить о том, как распространяется фронт пламени. Зная это, легче разрабатывать способы тушения пожаров. Мгновенное горение газов происходит и во время работы двигателя автомобиля, самолета и других машин. Сверхскоростное фотографирование дает подлинную картину этих процессов и помогает инженерам выбирать более выгодную форму камеры сгорания.
Очень важны фотографии взрывов. Они дают представление о том, как взрывная волна, встретив преграду, отражается от нее или как разрушает ее. как и в течение какого времени она распространяется Сравнивая фотографии взрывов различных веществ, можно лучше выбрать взрывчатое вещество для горных работ.

Но не думаете ли вы. что прибор СФР можно носить через плечо, подобно фотоаппарату? Нет, Это солидная установка. Она размещается на большом столе длиною более 2 м а рядом с ним еще устанавливается пульт управления. Сама съемочная камера сравнительно невелика, но к ней монтируется длинная, словно у телескопа, труба с фотообъективом. Длина каждой трубы зависит от фокусного расстояния объектива. Установка снабжается тремя съемными объективами с фоки сними расстояниями 2 000 мм, 750 мм и 200 мм. Пользуясь ими, можно делать фотографии крупнее и мельче.

Первая установка была построена в Институте химической физики. Сейчас прибор СФР выпускается серийно.